公布日：2023.11.10
申請日：2023.08.28
分類號：C02F9/00(2023.01)I;B01D25/21(2006.01)I;B01D53/14(2006.01)I;C01B25/45(2006.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/02(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;
C02F1/52(2023.01)N;C02F103/20(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種養殖廢水中氨氮回收系統及回收方法，屬于氨氮回收技術領域。一種養殖廢水中氨氮回收系統，包括預處理系統，所述預處理系統的右側與熱換器連接，熱換器的右側與MAP系統裝置連通，MAP系統裝置的頂部與PH回調裝置連接，MAP系統裝置的底部與板框壓濾機連通，板框壓濾機的一端與預處理系統連通，另一端與MAP結晶處理裝置連通。本發明解決了現有的氨氮回收方法通過空氣吹脫法進行氨氮回收，當養殖廢水內氨氮含量不高時，就不能很好的進行氨氮回收的問題，本發明保證了氨氮的回收效果，使得排放的養殖廢水中氨氮含量能夠降到最低，使得MAP結晶制成的肥料使用效果更好，能夠適用于不同氨氮含量的養殖廢水。
權利要求書
1.一種養殖廢水中氨氮回收系統，包括預處理系統(1)、熱換器(6)和板框壓濾機(5)，其特征在于：所述預處理系統(1)的出料口通過管道與熱換器(6)連接，熱換器(6)的出料口通過管道與MAP系統裝置(2)連通，MAP系統裝置(2)的頂部通過管道與pH回調裝置(3)連接，MAP系統裝置(2)的底部通過管道與板框壓濾機(5)連通，板框壓濾機(5)的一端通過管道與預處理系統(1)連通，板框壓濾機(5)的另一端通過管道與MAP結晶處理裝置(4)連通，板框壓濾機(5)與預處理系統(1)連接的管道上設有回流泵(7)；所述MAP系統裝置(2)包括加藥裝置(21)、攪拌器(22)、反應池(23)、上清液出口(24)和pH測試儀(25)，加藥裝置(21)通過管道與反應池(23)連通，反應池(23)的一側頂部設有上清液出口(24)，反應池(23)的底部通過管道與板框壓濾機(5)連通，反應池(23)的頂部設有pH測試儀(25)；MAP系統裝置(2)還包括自動調節機構，自動調節機構包括轉速傳感器及功率控制器，轉速傳感器設置在攪拌器(22)上，轉速傳感器用于檢測攪拌器(22)的實際轉速，功率控制器設置在反應池(23)外部，功率控制器分別與轉速傳感器、攪拌器(22)、鎂鹽計量泵(212)、磷酸鹽計量泵(214)電性連接，功率控制器基于轉速傳感器的檢測值、鎂鹽計量泵(212)、磷酸鹽計量泵(214)的計量值控制攪拌器(22)工作，包括以下步驟：步驟101：基于轉速傳感器的檢測值、鎂鹽計量泵(212)、磷酸鹽計量泵(214)的計量值，通過以下公式計算攪拌器(22)的目標輸出功率：
其中，P1為攪拌器(22)的目標輸出功率，P0為攪拌器(22)的額定功率，μ為攪拌器(22)的額定工作效率，V0為加入反應池(23)內的鎂鹽與磷酸鹽的總量的預設最大值，n0為攪拌器(22)的額定轉速，D0為攪拌器(22)的攪拌葉片的直徑，V1為鎂鹽計量泵(212)計量的加入反應池(23)的鎂鹽量，V2為磷酸鹽計量泵(214)計量的加入反應池(23)的磷酸鹽量，n1為轉速傳感器檢測的攪拌器(22)的實際轉速；步驟102：基于步驟101的計算結果，功率控制器將攪拌器(22)的實際功率調節至計算所得的攪拌器(22)的目標輸出功率；所述MAP結晶處理裝置(4)包括第二堿液儲藥箱(41)、第二堿液計量泵(42)、氨氣吸收液儲存箱(43)和MAP熱解箱(44)，第二堿液儲藥箱(41)通過管道與MAP熱解箱(44)連通，管道上設有第二堿液計量泵(42)，MAP熱解箱(44)通過管道與氨氣吸收液儲存箱(43)連通；預處理系統(1)還包括處理機構，處理機構包括安裝架(103)，安裝架(103)設置在預處理池(101)上端，細格柵(102)正上方設置電機(104)，電機(104)與安裝架(103)下表面連接，電機(104)輸出端設置轉動軸(105)，轉動軸(105)下端設置刮板(106)，刮板(106)下表面與細格柵(102)上表面抵接，預處理池(101)靠近上端內壁設置環形槽(107)，細格柵(102)外周與環形槽(107)內壁上下滑動連接，環形槽(107)內等間隔設置若干第一彈簧(108)，第一彈簧(108)一端與環形槽(107)底壁連接，第一彈簧(108)另一端與細格柵(102)下表面連接，環形槽(107)上方設置若干第一滑槽(109)，第一滑槽(109)內水平設置第二彈簧(110)，第二彈簧(110)一端與第一滑槽(109)遠離轉動軸(105)一端內壁連接，第二彈簧(110)另一端與擋塊(111)連接，若干擋塊(111)關于轉動軸(105)中心呈環形陣列分布，擋塊(111)與第一滑槽(109)內壁滑動連接，擋塊(111)遠離第二彈簧(110)一端延伸至第一滑槽(109)外部并設置第一斜面，擋塊(111)上表面靠近中心位置設置導向孔(112)，導向孔(112)豎直截面呈直角三角形狀，導向孔(112)遠離第二彈簧(110)一端設置第二斜面，導向孔(112)上方設置滑動孔(113)，滑動孔(113)下端與導向孔(112)連通，滑動孔(113)內滑動設置滑動板(114)，滑動板(114)上端設置第三彈簧(115)，第三彈簧(115)上端與滑動孔(113)頂壁連接，滑動板(114)下端與導向孔(112)內壁相適配，滑動孔(113)靠近轉動軸(105)一側設置第二滑槽(116)，第二滑槽(116)內滑動設置滑動桿(117)，滑動桿(117)一端與滑動板(114)側壁連接，滑動桿(117)另一端延伸至第二滑槽(116)外部并設置豎桿(118)，豎桿(118)下端設置敲擊球(119)，敲擊球(119)下端與細格柵(102)上表面抵接。
2.根據權利要求1所述的一種養殖廢水中氨氮回收系統，其特征在于：所述加藥裝置(21)包括鎂鹽儲藥箱(211)、鎂鹽計量泵(212)、磷酸鹽儲藥箱(213)和磷酸鹽計量泵(214)，鎂鹽儲藥箱(211)通過管道與反應池(23)連通，管道上設有鎂鹽計量泵(212)，磷酸鹽儲藥箱(213)通過管道與反應池(23)連通，管道上設有磷酸鹽計量泵(214)。
3.根據權利要求1所述的一種養殖廢水中氨氮回收系統，其特征在于：所述pH回調裝置(3)包括第一堿液儲藥箱(31)和第一堿液計量泵(32)，第一堿液儲藥箱(31)通過管道與反應池(23)連通，管道上設有第一堿液計量泵(32)。
4.根據權利要求1所述的一種養殖廢水中氨氮回收系統，其特征在于：所述預處理系統(1)包括預處理池(101)和細格柵(102)，細格柵(102)設置在預處理池(101)的頂部，預處理池(101)的兩側分別設有出水口和進水口，出水口和進水口上均設有閥門。
5.根據權利要求1所述的一種養殖廢水中氨氮回收系統，其特征在于：所述第二堿液儲藥箱(41)內存放氫氧化鈉熔液，氨氣吸收液儲存箱(43)內存放稀硫酸熔液。
6.一種根據權利要求5所述的養殖廢水中氨氮回收系統的回收方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：養殖廢水通過細格柵(102)過濾后流入預處理池(101)內，打開出水口處的閥門，將養殖廢水通過熱換器(6)進行加熱，加熱至30～45℃后通過管道輸送至反應池(23)內；步驟二：啟動鎂鹽計量泵(212)和磷酸鹽計量泵(214)，向反應池(23)內添加鎂鹽和磷酸鹽，然后啟動攪拌器(22)將化學藥劑與養殖廢水充分融合；步驟三：然后啟動pH測試儀(25)對反應池(23)內養殖廢水的pH值進行測試，根據測試的結果啟動第一堿液計量泵(32)將第一堿液儲藥箱(31)內的堿液加入至反應池(23)內，將pH值調整好后進行靜置沉淀；步驟四：靜置沉淀后產生MAP結晶和上清液，上清液通過上清液出口(24)進行排放，沉淀在反應池(23)底部的MAP結晶輸送至板框壓濾機(5)內進行沉淀脫水，經板框壓濾機(5)瀝出的水通過回流泵(7)回流至預處理系統(1)中，繼續進行處理；步驟五：經板框壓濾機(5)過濾出來的MAP結晶輸送至MAP熱解箱(44)內進行加熱，同時啟動第二堿液計量泵(42)將第二堿液儲藥箱(41)內的堿液輸送至對MAP熱解箱(44)內，使得堿液與MAP結晶進行混合后，通過90-300℃熱解2-4小時，并添加氨氣吸收液，吸收堿液與MAP結晶反應所產生氣體，直至不再產生氣體為止。
發明內容
本發明的目的在于提供一種養殖廢水中氨氮回收系統及回收方法，能夠更好的對養殖廢水內的氨氮進行處理，保證了氨氮的回收效果，保證了熱解完成的MAP結晶純度，進而保證了MAP結晶制成的肥料使用效果更好，保證了養殖廢水中的氨氮處理效率，使得排放的養殖廢水中氨氮含量能夠降到最低，避免造成環境污染，通過化學沉淀的方式進行氨氮回收，工藝設計操作相對簡單，反應穩定，受外界環境影響小，抗沖擊能力強，脫氮率高且成本較低，能夠適用于不同氨氮含量的養殖廢水，提高了實用性，解決了上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種養殖廢水中氨氮回收系統，包括預處理系統、熱換器和板框壓濾機，所述預處理系統的出料口通過管道與熱換器連接，熱換器的出料口通過管道與MAP系統裝置連通，MAP系統裝置的頂部通過管道與PH回調裝置連接，MAP系統裝置的底部通過管道與板框壓濾機連通，板框壓濾機的一端通過管道與預處理系統連通，另一端通過管道與MAP結晶處理裝置連通，板框壓濾機與預處理系統連接的管道上設有回流泵。
優選的，所述MAP系統裝置包括加藥裝置、攪拌器、反應池、上清液出口和PH測試儀，加藥裝置通過管道與反應池連通，反應池的一側頂部設有上清液出口，反應池的底部通過管道與板框壓濾機連通，反應池的頂部設有PH測試儀。
優選的，所述加藥裝置包括鎂鹽儲藥箱、鎂鹽計量泵、磷酸鹽儲藥箱和磷酸鹽計量泵，鎂鹽儲藥箱通過管道與反應池連通，管道上設有鎂鹽計量泵，磷酸鹽儲藥箱通過管道與反應池連通，管道上設有磷酸鹽計量泵。
優選的，所述PH回調裝置包括第一堿液儲藥箱和第一堿液計量泵，第一堿液儲藥箱通過管道與反應池連通，管道上設有第一堿液計量泵。
優選的，所述預處理系統包括預處理池和細格柵，細格柵設置在預處理池的頂部，預處理池的兩側分別設有出水口和進水口，出水口和進水口上均設有閥門。
優選的，所述MAP結晶處理裝置包括第二堿液儲藥箱、第二堿液計量泵、氨氣吸收液儲存箱和MAP熱解箱，第二堿液儲藥箱通過管道與MAP熱解箱連通，管道上設有第二堿液計量泵，MAP熱解箱通過管道與氨氣吸收液儲存箱連通。
優選的，所述第二堿液儲藥箱內存放氫氧化鈉熔液，氨氣吸收液儲存箱內存放稀硫酸熔液。
優選的，預處理系統還包括處理機構，處理機構包括安裝架，安裝架設置在預處理池上端，細格柵正上方設置電機，電機與安裝架下表面連接，電機輸出端設置轉動軸，轉動軸下端設置刮板，刮板下表面與細格柵上表面抵接，預處理池靠近上端內壁設置環形槽，細格柵外周與環形槽內壁上下滑動連接，環形槽內等間隔設置若干第一彈簧，第一彈簧一端與環形槽底壁連接，第一彈簧另一端與細格柵下表面連接，環形槽上方設置若干第一滑槽，第一滑槽內水平設置第二彈簧，第二彈簧一端與第一滑槽遠離轉動軸一端內壁連接，第二彈簧另一端與擋塊連接，若干擋塊關于轉動軸中心呈環形陣列分布，擋塊與第一滑槽內壁滑動連接，擋塊遠離第二彈簧一端延伸至第一滑槽外部并設置第一斜面，擋塊上表面靠近中心位置設置導向孔，導向孔豎直截面呈直角三角形狀，導向孔遠離第二彈簧一端設置第二斜面，導向孔上方設置滑動孔，滑動孔下端與導向孔連通，滑動孔內滑動設置滑動板，滑動板上端設置第三彈簧，第三彈簧上端與滑動孔頂壁連接，滑動板下端與導向孔內壁相適配，滑動孔靠近轉動軸一側設置第二滑槽，第二滑槽內滑動設置滑動桿，滑動桿一端與滑動板側壁連接，滑動桿另一端延伸至第二滑槽外部并設置豎桿，豎桿下端設置敲擊球，敲擊球下端與細格柵上表面抵接。
優選的，MAP系統裝置還包括自動調節機構，自動調節機構包括轉速傳感器及功率控制器，轉速傳感器設置在攪拌器上，轉速傳感器用于檢測攪拌器的實際轉速，功率控制器設置在反應池外部，功率控制器分別與轉速傳感器、攪拌器、鎂鹽計量泵、磷酸鹽計量泵電性連接，功率控制器基于轉速傳感器的檢測值、鎂鹽計量泵、磷酸鹽計量泵的計量值控制攪拌器工作，包括以下步驟：
步驟101：基于轉速傳感器的檢測值、鎂鹽計量泵、磷酸鹽計量泵的計量值，通過以下公式計算攪拌器的目標輸出功率：
其中，P1為攪拌器的目標輸出功率，P0為攪拌器的額度功率，μ為攪拌器的額度工作效率，V0為加入反應池內的鎂鹽與磷酸鹽的總量的預設最大值，n0為攪拌器的額定轉速，D0為攪拌器的攪拌葉片的直徑，V1為鎂鹽計量泵計量的加入反應池的鎂鹽量，V2為磷酸鹽計量泵計量的加入反應池的磷酸鹽量，n1為轉速傳感器檢測的攪拌器的實際轉速；
步驟102：基于步驟101的計算結果，功率控制器將攪拌器的實際功率調節至計算所得的攪拌器的目標輸出功率。
本發明提供了另一種技術方案：養殖廢水中氨氮回收系統的回收方法，包括以下步驟：
步驟一：養殖廢水通過細格柵過濾后流入預處理池內，打開出水口處的閥門，將養殖廢水通過熱換器進行加熱，加熱至～℃后通過管道輸送至反應池內。
步驟二：啟動鎂鹽計量泵和磷酸鹽計量泵，向反應池內添加鎂鹽和磷酸鹽，然后啟動攪拌器將化學藥劑與養殖廢水充分融合。
步驟三：然后啟動PH測試儀對反應池內養殖廢水的PH值進行測試，根據測試的結果啟動第一堿液計量泵將第一堿液儲藥箱內的堿液加入至反應池內，將PH值調整好后進行靜置沉淀。
步驟四：靜置沉淀后產生MAP結晶和上清液，上清液通過上清液出口進行排放，沉淀在反應池底部的MAP結晶輸送至板框壓濾機內進行沉淀脫水，經板框壓濾機瀝出的水通過回流泵回流至預處理系統中，繼續進行處理。
步驟五：經板框壓濾機過濾出來的MAP結晶輸送至MAP熱解箱內進行加熱，同時啟動第二堿液計量泵將第二堿液儲藥箱內的堿液輸送至對MAP熱解箱內，使得堿液與MAP結晶進行混合后，通過90-300℃熱解2-4小時，并添加氨氣吸收液，吸收堿液與MAP結晶反應所產生氣體直至不再產生氣體為止。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
1、本發明通過PH測試儀對反應池內養殖廢水的PH值進行測試，使得反應池內養殖廢水的PH值處在9～9.5，能夠更好的對養殖廢水內的氨氮進行處理，保證了氨氮的回收效果，板框壓濾機過濾出來的MAP結晶輸送至MAP熱解箱內進行加熱，并添加堿液和氨氣吸收液，通過氨氣吸收液吸收堿液與MAP結晶反應所產生氣體，能夠將MAP結晶中的氨氮徹底吸收，保證了熱解完成的MAP結晶純度，進而保證了MAP結晶制成的肥料使用效果更好。
2、本發明通過設置的鎂鹽計量泵和磷酸鹽計量泵在向養殖廢水內加入化學藥劑時能夠精準的控制化學藥劑的分量，保證了養殖廢水中的氨氮處理效率，保證了脫氮的效果，鎂鹽中含有的Mg2+和磷酸鹽中含有的PO43-能夠使使養殖廢水中的氨氮和磷以鳥糞石磷酸銨鎂的形式沉淀出來，使得排放的養殖廢水中氨氮含量能夠降到最低，避免造成環境污染，通過化學沉淀的方式進行氨氮回收，工藝設計操作相對簡單，反應穩定，受外界環境影響小，抗沖擊能力強，脫氮率高且成本較低，能夠適用于不同氨氮含量的養殖廢水，提高了實用性。
（發明人：彭加順;吳利肖;朱樂樂）
