一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置的制作方法

1.本实用新型涉及资源回收和污废水处理技术领域，特别涉及，一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置。


背景技术：

2.磷是所有有机生命体生存和发展所必须的元素。目前磷的线性循环方式(磷矿石—化肥—农田—废水(河湖)—海洋)对人类的可持续发展造成了巨大的威胁和影响。据预测，到本世纪末，全球磷矿石资源储量将开采殆尽。另一方面，各种废水中磷的过多排放导致了河流，湖泊和沿海的富营养化，严重影响甚至破坏了周边生态环境的平衡，带来了严重的经济、环境后果。从废水，尤其是尿液(尿液只占生活污水体积的1％，却含有污水负荷中80％左右的磷)中回收利用磷被认为是解决上述问题最好的战略方法之一。
3.高盐废水处置是世界性难题，我国每年产生的此类废水超过3亿m3，占总废水量的5％，且每年以2％的速度增长。较大的排水量及较高的含盐量使得高盐废水一旦处理不当，就会引起土地盐碱化加重以及淡水资源矿化等一系列问题，不仅会造成了水资源浪费，也会造成严重的环境问题。
4.针对上述问题，设计一种装置，解决现有技术所存在的废水中磷的过多排放导致河流、湖泊和沿海的富营养化，高盐废水处理困难、处理成本高，带来严重的经济、环境后果的问题。


技术实现要素：

5.针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置，以解决现在技术所存在的废水中磷的过多排放导致河流、湖泊和沿海的富营养化，高盐废水处理困难、处理成本高，带来严重的经济、环境后果的问题。
6.本实用新型提供了一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置，包括：
7.储水罐，内部盛装有高盐废水；
8.小便器，通过管道与所述储水罐连通，用于获取尿液；
9.反应池，通过管道与所述小便器连通；
10.沉淀池，通过管道与所述反应池连通，所述沉淀池内设有沉淀层，所述沉淀层将所述沉淀池分为与所述反应池连通的配水腔和清水腔，所述清水腔通过所述沉淀层与所述配水腔连通，所述清水腔上设有清水出口，所述配水腔上设有沉淀出口，所述沉淀出口用于回收所述配水腔内堆积的含有氮磷成分的沉淀物。
11.优选地，所述反应池包括：
12.反应腔体，与所述小便器连通；
13.搅拌器，与所述反应腔体连接，用于搅拌所述反应腔体内的液体；
14.加药装置，与所述反应腔体连接，所述加药装置内部盛装有反应药剂，所述反应药剂包括氢氧化钠。
15.优选地，所述清水出口设置于所述沉淀池的顶部，所述沉淀出口设置于所述沉淀池的底部，所述沉淀层为斜板沉淀层。
16.优选地，所述加药装置包括：
17.储药仓，通过管道与所述反应腔体连通，所述储药仓内设有反应药剂；
18.酸碱检测件，与所述反应腔体连接，用于检测所述反应腔体内液体的酸碱度；
19.控制开关，分别与所述储药仓和所述酸碱检测件连接，所述控制开关设置于所述储药仓和所述反应腔体之间，用于控制所述反应药剂的输出量。
20.优选地，所述储水罐上设有进水口和出水口，所述进水口设置于所述储水罐的顶部，所述出水口设置于所述储水罐的底部、且与所述小便器连通。
21.优选地，所述小便器设有多个，所述反应池的容积不小于多个所述小便器单次冲水总量的40倍。
22.优选地，所述沉淀池的容积不小于多个所述小便器单次冲水总量的100倍。
23.优选地，所述小便器的单次冲水量为400ml
‑
600ml。
24.由上述方案可知，本实用新型提供的一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置，与现有技术相比，由高盐废水代替自来水冲厕，废水再利用起到了节水的目的；以高盐废水作为尿液中氮磷回收的沉淀剂来源，无需额外添加商业化沉淀剂，一次性投入成本低；采用的高盐废水分布广泛，规模庞大，用作氮磷资源回收时，适用范围广；高盐废水的再利用，提升了水资源多次利用效率，改善了反渗透浓盐废水处理困难、处理费用高的问题；将浓盐废水和尿液氮磷资源回收结合起来，有效的进行资源开发利用，起到了节约用水、以废治废、变废为宝的目的。本实用新型解决现在技术所存在的废水中磷的过多排放导致河流、湖泊和沿海的富营养化，高盐废水处理困难、处理成本高且易导致土地盐碱化加重以及淡水资源矿化，带来严重的经济、环境后果的问题，结构简单且作用效果显著，适于广泛推广。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例提供的一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置的结构示意图；
27.图2为图1所示的一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置内液体流动方向的示意图；
28.图3为本实用新型的另一实施例提供的一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置的结构示意图。
29.图1
‑
3中：
30.1、储水罐；2、小便器；3、反应池；4、沉淀池；11、进水口；12、出水口；31、反应腔体；32、搅拌器；33、加药装置；41、沉淀层；42、配水腔；43、清水腔；44、清水出口；45、沉淀出口；331、储药仓；332、酸碱检测件；333、控制开关；421、沉淀物。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.实施例1
33.请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置的一种具体实施方式进行说明。该种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置包括储水罐1、小便器2、反应池3和沉淀池4，其中储水罐1的内部盛装有高盐废水；小便器2通过管道即中间连接管与储水罐1连通，用于获取尿液；反应池3通过管道即混合液进水管与小便器2连通；沉淀池4通过管道即混合液出水管与反应池3连通，沉淀池4内设有沉淀层41，沉淀层41将沉淀池4分为与反应池3连通的配水腔42和清水腔43，清水腔43通过沉淀层41与配水腔42连通，清水腔43上设有清水出口44，配水腔42上设有沉淀出口45，沉淀出口45用于回收配水腔42内堆积的含有氮磷成分的沉淀物421。
34.使用时，储水罐1将高盐废水通过中间连接管送往小便器2；高盐废水与小便器2如厕的尿液混合液经混合液进水管到达反应池3；经反应池3充分反应的混合液经混合液出水管到达沉淀池4；沉淀池4各部分从上到下依次是上清液区即清水腔43、斜板沉淀区即沉淀层41、配水区、固体沉淀物回收区，配水腔42上层为配水区，下层堆积固体沉淀物421为固体沉淀物回收区，混合液过滤沉淀后得到的上清液由顶部的清水出口44收集排入市政管网，混合液过滤沉淀后得到的固体沉淀物421通过底部的沉淀出口45回收利用。小便器2为行业公知的现有技术，在此不做过多说明。储水罐1内贮存的液体包括但不仅限于循环冷却水、反渗透浓盐水在内的高盐废水，高盐废水为包括但不仅限于循环冷却水、反渗透浓盐水在内的所有富含钙、镁等阳离子的废水。
35.高盐废水和尿液混合液在碱性环境的反应池3中充分混合，基于高盐废水中含有大量的钙、镁等阳离子，将高盐废水作为沉淀剂回收尿液中的氮磷资源，经沉淀池4沉淀后，回收产物为富含钙镁氮磷的固体物质，不仅解决了尿液中氮磷污染并缓解高盐废水直接排放所带来的环境污染问题，还实现了尿液中氮磷资源的回收利用，起到了以废治废、变废为宝的目的。本实用新型可广泛应用于各类公共建筑中，其结构新颖简单，设计合理，适用范围广，不仅同时解决了尿液中氮磷污染和高盐废水处理困难、处理成本高的问题，还有效的进行了资源开发利用，起到了节约用水、以废治废、变废为宝的目的。
36.与现有技术相比，该种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置由高盐废水代替自来水冲厕，废水再利用起到了节水的目的；以高盐废水作为尿液中氮磷回收的沉淀剂来源，无需额外添加商业化沉淀剂，一次性投入成本低；采用的高盐废水分布广泛，规模庞大，用作氮磷资源回收时，适用范围广；高盐废水的再利用，提升了水资源多次利用效率，改善了反渗透浓盐废水处理困难、处理费用高的问题；将浓盐废水和尿液氮磷资源回收结合起来，有效的进行资源开发利用，保护环境的同时起到节约用水、以废治废、变废为宝的目的。
37.实施例2
38.作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，本实施例提供的一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置的结构与实施例1基本相同，其不同之处在
于反应池3包括反应腔体31、搅拌器32和加药装置33，其中反应腔体31与小便器2连通；搅拌器32与反应腔体31连接，用于搅拌反应腔体31内的液体；加药装置33与反应腔体31连接，加药装置33的内部盛装有反应药剂，反应药剂包括氢氧化钠。搅拌器32可以为搅拌桨，搅拌器32将流入到反应腔体31中的混合液体充分搅拌，并由加药装置33对混合液体的ph值进行调整。根据反应腔体31内混合液的体积，由加药装置33合理投加氢氧化钠调节ph处于8.5～10，并由转速为100rpm的搅拌器32搅拌20min充分混合反应。在此，只要能够实现上述搅拌器32相关性能作用的均在本技术文件保护的范围之内。
39.在本实施例中，清水出口44设置于沉淀池4的顶部，过滤得到的上清液的氮磷含量更少，处理效果更佳，沉淀出口45设置于沉淀池4的底部，沉淀层41为斜板沉淀层，该结构沉淀效果更佳，沉淀物421沉淀于沉淀池4的底部，沉淀出口45的设置位置有利于尽可能多的获取沉淀物421，操作便利。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.在本实施例中，储水罐1上设有进水口11和出水口12，进水口11设置于储水罐1的顶部，用于与高盐废水传输设备连接，获取高盐废水；出水口12设置于储水罐1的底部、且与小便器2连通，出水口12可以设有控制阀，控制阀控制高盐废水的输出量，出水口12将高盐废水定量传输至小便器2。
41.在本实施例中，小便器2设有多个，反应池3的容积不小于多个小便器2单次冲水总量的40倍。沉淀池4的容积不小于多个小便器2单次冲水总量的100倍。该种结构便于合理利用反应池3和沉淀池4的池内空间，混合液体既不会溢出，也不会在反应池3和沉淀池4的池内空间留有过多造成空间资源的浪费。小便器2的单次冲水量为400ml
‑
600ml，保证清洁效果的前提下实现节约用水，是示例性的，小便器2的单次冲厕用水量约500ml，小便器2设有一个，则储水罐1容积不小于100m3，反应池3容积按照单个小便器2计算应不小于20l，沉淀池4容积按照单个小便器2计算应不小于50l，实际应用时根据小便器2的数量合理计算。
42.实施例3
43.作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，本实施例提供的一种利用高盐废水回收尿液中氮磷的装置的结构与实施例2基本相同，其不同之处在于加药装置33包括储药仓331、酸碱检测件332和控制开关333，其中储药仓331通过管道与反应腔体31连通，储药仓331内设有反应药剂；酸碱检测件332与反应腔体31连接，用于检测反应腔体31内液体的酸碱度；控制开关333分别与储药仓331和酸碱检测件332连接，控制开关333设置于储药仓331和反应腔体31之间，用于控制反应药剂的输出量。加药装置33根据反应腔体31的容积计算，满足混合液ph在8.5～10之间。酸碱检测件332获取反应腔体31内液体的ph值，将ph值信息反馈至控制开关333，控制开关333根据ph值信息控制反应药剂的投放量，实现ph值的定量调节，调节精度更高，调节效果更好。
44.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
45.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。