一种鸟粪石结晶装置的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种鸟粪石结晶装置。


背景技术：

2.集中型猪场废水排放量大、成分复杂污染负荷大，其中磷高达100～200mg/l，氨氮高达1000～5000mg/l，而根据四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准允许日均排放氨氮浓度为25mg/l，总磷为3.0mg/l，这对于猪场废水处理来说无疑是一项巨大的挑战。鸟粪石结晶沉淀法作为一种比较新颖的方法，在高氨氮、磷废水处理领域得到越来越多研究者的青睐。将鸟粪石沉淀法应用到集中型猪场废水的处理中，不仅可以高效脱除猪场废水中的氮、磷，同时又可实现对氮、磷营养元素的有效回收，有利于猪场废水处理及氮、磷资源的可持续发展。
3.但是，鸟粪石沉淀法应用于猪场废水处理中，主要面临鸟粪石沉淀难以收集的问题，沉淀容易在反应器底部堆积，易板结，导致反应器底部难以清理，增加人工成本费用，降低处理效率。


技术实现要素：

4.本发明为解决现有技术中的鸟粪石难以收集，在沉淀过程中容易出现堆积、板结的问题，提供一种鸟粪石结晶装置，通过对结晶罐内的混合液体进行搅拌，避免鸟粪石堆积在结晶罐的底部形成板结。
5.本发明采用的技术方案是：一种鸟粪石结晶装置，包括：结晶罐，所述结晶罐的底部设有出渣口，所述结晶罐的底部侧壁上设有污水进口、添加剂进口和循环进水口，所述结晶罐的顶部侧壁上设有循环出水口和溢流口；搅拌装置，设置在所述结晶罐的顶部；循环机构，一端与所述循环出口连通，另一端与所述循环进水口连通；辅料添加机构，与所述添加剂进口连通；外部混合机构，与所述污水进口连通；其中，所述循环出水口的高度低于所述溢流口的高度；所述添加剂进口、循环进水口和污水进口设置在所述结晶罐的底部侧壁上，使得进入所述结晶罐内的液体从底部朝向顶部运动，配合搅拌装置，实现添加剂和污水的混合，并同时实现加速鸟粪石结晶的形成。
6.可选地，所述结晶罐的底部沿其径向方向聚拢，所述出渣口设置在所述结晶罐的底部最低处。
7.可选地，所述结晶罐包括：出渣部，其截面成锥形，所述出渣口设置在所述出渣部直径小的一端，所述循环进水口设置在所述出渣部的侧壁上；混合部，一端与所述出渣部的直径大的一端连接，所述污水进口和添加剂进口设
置在所述混合部的侧壁上，并靠近所述出渣部；及搅拌部，设置在所述混合部的另一端，所述溢流口和所述循环出水口设置在所述搅拌部的侧壁上，所述搅拌装置安装在搅拌部内；其中，所述搅拌部的直径大于所述混合部的直径。
8.可选地，所述搅拌部与所述混合部的连接处具有锥面，其直径小的一端朝向所述混合部设置。
9.可选地，所述搅拌装置包括：搅拌杆，安装在所述结晶罐的顶部内侧壁上；搅拌叶片，安装在所述搅拌杆上；及搅拌电机，其动力输出端与所述搅拌杆连接。
10.可选地，所述循环机构包括：循环水管，一端与所述循环出水口连通，另一端与所述循环进水口连通；及循环水泵，安装在所述循环水管上。
11.可选地，所述辅料添加机构包括：添加管道，一端与所述添加剂进口连通；添加剂储存罐，所述添加管道的另一端与所述添加剂储存罐连通；及添加泵，安装在所述添加管道上。
12.可选地，所述外部混合机构包括：废水储存罐；第一储料桶，与所述废水储存罐连通；第二储料桶，与所述废水储存罐连通；连接管，一端与所述废水储存罐连通，另一端与所述废水进口连通；及输送泵，安装在所述连接管上。
13.可选地，所述第一储料桶和第二储料桶通过振动泵给所述废水储料罐供料。
14.可选地，所述污水进口和添加剂进口的轴线处于同一平面内。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、主要采用的为上流式水力搅拌及溢流式出水，可以有效的节省搅拌及出水所需的成本。
16.2、鸟粪石沉淀在该反应器内，受到从下到上的水力搅动，接触面积更大，增大鸟粪石颗粒之间的碰撞，加速鸟粪石沉淀的形成速度，增大鸟粪石颗粒的体积，利于鸟粪石颗粒的快速沉淀，节省时间。
17.3、结晶罐的底部为锥形，利于鸟粪石颗粒的沉淀的收集，减少沉淀的板结。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
19.图1为鸟粪石结晶装置的内部结构示意图。
20.图2为鸟粪石结晶装置的平面结构示意图。
21.图3为鸟粪石结晶装置的出渣部与混合部为平滑过渡连接的结构示意图。
22.附图标记：1、结晶罐；11、出渣口；12、污水进口；13、添加剂进口；14、循环进水口；15、循环出水口；16、溢流口；17、出渣部；18、混合部；19、搅拌部；2、搅拌装置；21、搅拌杆；22、搅拌叶片；23、搅拌电机；3、循环机构；31、循环水管；32、循环水泵；4、辅料添加机构；41、添加管道；42、添加剂储存罐；43、添加泵；5、外部混合机构；51、废水储存罐；52、第一储料桶；53、第二储料桶；54、连接管；55、输送泵；56、振动泵。
具体实施方式
23.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
28.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
29.如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种鸟粪石结晶装置，包括：结晶罐1、搅拌
装置2、循环机构3、辅料添加机构4和外部混合机构5；结晶罐1的底部设有出渣口11，结晶罐1的底部侧壁上设有污水进口12、添加剂进口13和循环进水口14，结晶罐1的顶部侧壁上设有循环出水口15和溢流口16；搅拌装置2安装在结晶罐1的顶部；循环机构3的一端与循环出口连通，另一端与循环进水口14连通；辅料添加机构4与添加剂进口13连通；外部混合机构5与污水进口12连通；且循环出水口15的高度低于溢流口16的高度；添加剂进口13、循环进水口14和污水进口12设置在结晶罐1的底部侧壁上，使得进入结晶罐1内的液体从底部朝向顶部运动，配合搅拌装置2，实现添加剂和污水的混合，并同时实现加速鸟粪石结晶的形成。
30.在使用过程中，污水从外部混合机构5内进入结晶罐1内，此时进入的污水中已添加有镁盐和磷酸盐，同时通过辅料添加机构4向结晶罐1内添加辅料，当污水的高度将搅拌机构的部分结构淹没时，搅拌机构进行搅拌，在搅拌过程中污水和添加剂持续向结晶罐1输送，使得结晶罐1内的液位上升直至溢流口16处，由于循环出水口15的位置低于溢流口16的位置，通过循环机构3抽取部分结晶罐1内的液体进行循环，使得已混合好的液体通过结晶罐1底部侧壁上的循环进水口14重新进入结晶罐1内，与添加剂和污水形成上流式水力搅拌，方便添加剂与污水快速混合；同时方便带动已经结晶的鸟粪石运动，使得鸟粪石之间相互碰撞，使得体积快速增大，然后沉积。本实施例通过上流式水力搅拌及溢流式出水，可以有效的节省搅拌及出水所需的成本。鸟粪石沉淀在该反应器内，受到从下到上的水力搅动，接触面积更大，增大鸟粪石颗粒之间的碰撞，加速鸟粪石沉淀的形成速度，增大鸟粪石颗粒的体积，利于鸟粪石颗粒的快速沉淀，节省时间。
31.另外一个实施例中，如图3所示，为了方便收集鸟粪石，结晶罐1的底部沿其径向方向聚拢，出渣口11设置在结晶罐1的底部最低处。
32.另外一个实施例中，如图1所示，为了利于鸟粪石颗粒的沉淀和收集，减少沉淀的板结，该结晶罐1包括：出渣部17、混合部18和搅拌部19，出渣部17的截面成锥形，出渣口11设置在出渣部17直径小的一端，循环进水口14设置在出渣部17的侧壁上；混合部18的一端与出渣部17的直径大的一端连接，污水进口12和添加剂进口13设置在混合部18的侧壁上，并靠近出渣部17；搅拌部19在混合部18的另一端，溢流口16和循环出水口15设置在搅拌部19的侧壁上，搅拌装置2安装在搅拌部19内；搅拌部19的直径大于混合部18的直径。
33.出渣部17的截面为锥形，方便鸟粪石沉积后收集，混合部18的侧壁上设置污水进口12和添加剂进口13是为了方便进入结晶罐1内的污水和添加剂被快速混合，同时搅拌装置2安装在搅拌部19内，搅拌部19的直径大于混合部18的直径是为了方便搅拌装置2工作，搅拌装置2仅对搅拌部19内的液体进行搅动，混合部18内通过上流式水力搅拌，减少搅拌装置2运动所需的动力，可节省成本。
34.在另外一个实施例中，如图1和图2所示为了使得在搅拌过程中结晶罐1内的液体被充分搅拌，搅拌部19与所述混合部18的连接处具有锥面，其直径小的一端朝向混合部18设置。避免搅拌部19和混合部18的连接处出现阻挡，使得液体混合不充分。
35.在另外一个实施例中，如图1和图2所示为了方便对结晶罐1内的液体进行充分混合，该搅拌装置2包括：搅拌杆21、搅拌叶片22和搅拌电机23；搅拌杆21安装在结晶罐1的顶部内侧壁上；搅拌叶片22安装在搅拌杆21上；搅拌电机23的动力输出端与搅拌杆21连接。
36.在使用过程中，搅拌电机23带动搅拌杆21旋转，搅拌杆21在旋转过程中带动搅拌叶片22旋转，实现对结晶罐1内的液体的搅拌，部分液体在搅拌过程中通过溢流口16溢出。
37.在另外一个实施例中，如图1和图2所示，为提高上流式水力搅拌的动力，该循环机构3包括：循环水管31和循环水泵32，循环水管31的一端与循环出水口15连通，另一端与循环进水口14连通；循环水泵32安装在循环水管31上。
38.通过将结晶罐1内的液体引出进行循环，可提高结晶罐1内液体的流动性，同时提高上流式水力搅拌的动力，使得结晶罐1内的污水和添加剂快速混合均匀，然后结晶为鸟粪石，污水在搅拌过程中使得鸟粪石之间的接触面积更大，增大鸟粪石颗粒之间的碰撞，加速鸟粪石沉淀的形成速度，增大鸟粪石颗粒的体积，利于鸟粪石颗粒的快速沉淀，节省时间。
39.在另外一个实施例中，如图1和图2所示，为了方便在混合过程中添加添加剂，该辅料添加机构4包括：添加管道41、添加剂储存罐42和添加泵43，添加管道41的一端与添加剂进口13连通，另一端与添加剂储存罐42连通；添加泵43安装在添加管道41上。通过添加泵43持续给结晶罐1内补充添加剂。
40.在另外一个实施例中，如图1和图2所示，为了方便污水在外部的时候添加部分添加剂，该外部混合机构5包括：废水储存罐51、第一储料桶52、第二储料桶53、连接管54和输送泵55，第一储料桶52、第二储料桶53与废水储存罐51连通，方便将添加剂输送至废水储存罐51内，连接管54的一端与废水储存罐51连接，另一端与污水进口12连接，输送泵55设置在连接管54上。
41.在另外一个实施例中，如图1和图2所示，为了方便将第一储料桶52和第二储料桶53内的磷盐、镁盐自动添加至废水储存罐51内设置了振动泵56，通过振动泵56的振动向废水储存罐51内添加磷盐和镁盐。
42.在另外一个实施例中，如图1和图2所示，为了方便污水和添加剂形成对流，污水进口12和添加剂进口13的轴线处于同一平面内。
43.在其他实施方式中，如图1和图2所示，为了更进一步的方便污水和添加剂形成对流，污水进口12和添加剂进口13的轴线处于同一水平面内。
44.具体工作原理：在使用时，添加有镁盐和磷酸盐的污水通过输送泵55送入结晶罐1内，碱液通过添加泵43输送至结晶罐1内，添加有镁盐和磷酸盐的污水与碱液在进入过程中形成对流，方便添加有镁盐和磷酸盐的污水与碱液快速混合，当结晶罐1内的液体的高度达到循环进水口14的高度时，循环水泵32工作，将液体引流至结晶罐1下方的循环进水口14处，增大上流式水力搅拌的动力，由于添加有镁盐和磷酸盐的污水和碱液在持续送入结晶罐1内，使得结晶罐1内的液位上升，当液位达到溢流口16时，通过溢流口16排出，结晶后的鸟粪石由于重力作用下沉至出渣部17内，此时出渣口11通过阀门关闭，待污水处理完成后，需要进行清理鸟粪石时，打开出渣口11的阀门排出即可。主要采用上流式水力搅拌及溢流式出水，可以有效的节省搅拌及出水所需的成本。鸟粪石沉淀在该反应器内，受到从下到上的水力搅动，接触面积更大，增大鸟粪石颗粒之间的碰撞，加速鸟粪石沉淀的形成速度，增大鸟粪石颗粒的体积，利于鸟粪石颗粒的快速沉淀，节省时间。结晶罐1的底部为锥形，利于鸟粪石颗粒的沉淀的收集，减少沉淀的板结。
45.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。