《一种废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置及其动态监测与调控方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置及其动态监测与调控方法.pdf（11页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103663403 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103663403 A (21)申请号 201310625195.4 (22)申请日 2013.11.28 C01B 25/45(2006.01) (71)申请人 中国农业大学 地址 100193 北京市海淀区圆明园西路 2 号 (72)发明人 张涛 江荣风 方慈 李平 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 关畅 王春霞 (54) 发明名称 一种废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制 反应装置及其动态监测与调控方法 (57) 摘要 本发明公开了废水磷素增效晶析的循环。
2、流 化结晶控制反应装置及其动态监测与调控方法。 本发明装置 ： 结晶调控器通过排泥管与过滤器连 接， 过滤器通过泵液管与饱和液缓冲槽连接， 饱和 液缓冲槽分别与动态监控槽连接和结晶调控器连 接， 动态监控槽与结晶调控器连接。本发明方法 ： 调控动态监控槽中废水磷素浓度、 镁盐浓度和 pH 值， 动态监测并调控鸟粪石诱晶液过饱和状态处 于亚稳态， 与饱和液缓冲槽加入的晶种在结晶调 控器中流化态反应， 晶泥经过滤器分离， 晶渣外 排， 饱和液排入饱和液缓冲槽分层后， 澄清饱和液 排入动态监控槽， 沉淀细晶排入结晶调控器。 本发 明废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装 置及其动态监测与调控方法，。
3、 可提高鸟粪石晶析 效能， 废水磷素晶析效率大于 99%。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103663403 A CN 103663403 A 1/2 页 2 1. 一种废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置， 其特征在于 ： 所述反应装置包括结晶调控器、 过滤器、 饱和液缓冲槽和动态监控槽 ； 由上至下， 所述结晶调控器包括相连通的养晶罐和集晶罐， 所述养晶罐的顶端开口处 连接一溢流堰 ； 所述动态监控槽包括诱晶液槽、 激。
4、光发射器、 激光接收器和温控器， 所述激光发射器和 所述激光接收器分别设置于所述诱晶液槽相对的两侧， 所述温控器设置于所述诱晶液槽的 底部 ； 所述诱晶液槽上设有进水管、 镁剂进料管和 pH 值调液管 ； 所述集晶罐的排泥管与所述过滤器相连通 ； 所述过滤器的液体出口与所述饱和液缓冲 槽相连通 ； 所述饱和液缓冲槽的固体出口与所述养晶罐相连通， 所述饱和液缓冲槽的液体 出口与所述诱晶液槽相连通 ； 所述诱晶液槽的液体出口与所述养晶罐相连通。 2. 根据权利要求 1 所述的循环流化结晶控制反应装置， 其特征在于 ： 所述过滤器为布 袋过滤器 ； 所述布袋过滤器的高径比为 0.5 1 ： 1。 3。
5、. 根据权利要求 1 或 2 所述的循环流化结晶控制反应装置， 其特征在于 ： 所述溢流堰 具有内外双层的正三角形结构。 4. 根据权利要求 1-3 中任一项所述的循环流化结晶控制反应装置， 其特征在于 ： 所述 养晶罐的高径比为 2 4 ： 1 ； 所述集晶罐的高径比为 1 2 ： 1 ； 所述饱和液缓冲槽的高径比为 2 4 ： 1 ； 所述诱晶液槽的高径比为 1 2 ： 1。 5. 一种废水磷素增效晶析的动态监测与调控方法， 包括如下步骤 ： （1） 将废水和镁盐溶液加入至权利要求 1-4 中任一项所述循环流化结晶控制反应装置 中的诱晶液槽中， 并通过 pH 值调节液控制其 pH 值为 8。
6、.0 10.0 ； 然后与从所述饱和液缓 冲槽中泵入的澄清鸟粪石饱和液混合得到鸟粪石诱晶液， 并通过所述激光发射器和所述激 光接收器监测所述鸟粪石诱晶液为过饱和状态时， 将所述鸟粪石诱晶液泵入至所述养晶罐 的底部 ； （2） 所述饱和液缓冲槽中下层沉淀得到的鸟粪石细晶泵入所述养晶罐的底部， 与步骤 （1） 中泵入的所述鸟粪石诱晶液进行上升流式流化态反应 ； 经所述流化态反应后得到上清 液和鸟粪石晶泥， 所述上清液经所述溢流堰排出， 所述鸟粪石晶泥沉淀于所述集晶罐后排 入所述过滤器中 ； （3） 所述鸟粪石晶泥经所述过滤器过滤后得到鸟粪石饱和液和鸟粪石晶渣 ； 所述鸟粪 石饱和液泵入至所述饱和液。
7、缓冲槽中 ； （4） 所述鸟粪石饱和液在所述饱和液缓冲槽中经静置分层， 上层得到所述澄清鸟粪石 饱和液， 下层得到所述鸟粪石细晶 ； 所述澄清鸟粪石饱和液泵入所述诱晶液槽中， 所述鸟粪石细晶泵入所述养晶罐中。 6. 根据权利要求 5 所述的动态监测与调控方法， 其特征在于 ： 步骤 （1） 中， 所述废水中 磷酸盐的含量为 200 500mg/L ； 所述镁盐溶液中镁离子与所述磷酸盐中磷酸根的摩尔比为 1 2 ： 1 ； 权 利 要 求 书 CN 103663403 A 2 2/2 页 3 所述镁盐为氯化镁或硫酸镁 ； 所述 pH 值调节液为氢氧化钠或盐酸溶液。 7. 根据权利要求 5 或 6。
8、 所述的动态监测与调控方法， 其特征在于 ： 步骤 （1） 中， 所述激 光发射器以波长为 632.8nm、 输出功率为 1 5mW 的激光信号透射所述诱晶液槽， 并用所述 激光接收器接收激光信号 ； 加热所述诱晶液槽中的鸟粪石诱晶液， 所述激光接收器接收到的激光信号逐渐增强至 信号稳定时， 冷却所述诱晶液槽中的鸟粪石诱晶液， 当所述激光接收器接收到的激光信号 开始降低时， 即得到过饱和状态的鸟粪石诱晶液。 8. 根据权利要求 5-7 中任一项所述的动态监测与调控方法， 其特征在于 ： 步骤 （2） 中， 泵入的所述鸟粪石细晶与泵入的所述鸟粪石诱晶液的体积比为 1 ： 10 50 ； 所述流化。
9、态反应的时间为 1 3h， 温度为 10 60 ； 所述鸟粪石诱晶液与所述鸟粪石细晶的混合液的上升流速为 0.1 1m/min ； 所述集晶罐采用间歇式方式排出所述鸟粪石晶泥。 9. 根据权利要求 5-8 中任一项所述的动态监测与调控方法， 其特征在于 ： 步骤 （3） 中， 所述过滤器过滤时的压力为 0.1 0.3Mpa， 且采用间歇式方式进行过滤。 10.根据权利要求5-9中任一项所述的动态监测与调控方法， 其特征在于 ： 步骤 （4） 中， 所述鸟粪石饱和液在所述饱和液缓冲槽中静置的时间为 1 3h。 权 利 要 求 书 CN 103663403 A 3 1/7 页 4 一种废水磷素增效。
10、晶析的循环流化结晶控制反应装置及其 动态监测与调控方法 技术领域 0001 本发明涉及一种废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置及其动态监测 与调控方法， 属于农业资源环境技术领域。 背景技术 0002 近年， 随着全球经济社会的迅猛发展， 环境污染与资源紧张的矛盾日益严重， 大量 含磷废水的过量排放， 不仅造成水体富营养化情况日益加剧， 而且造成磷素资源的巨大浪 费。从废水中回收磷素资源， 对于解决全球范围日益严峻的环境污染问题和人类可持续发 展问题， 具有非常重要的意义。因此， 废水磷素回收技术的开发与应用， 成为目前资源环境 领域的重要内容。 0003 磷素晶析技术通过投加成晶剂镁盐。
11、， 与废水中磷素结晶， 生成鸟粪石晶体而被回 收， 回收产品鸟粪石是良好的肥料资源， 相比于过磷酸钙等常规磷肥， 具有重金属含量低、 释放周期长、 植物吸收效率高， 无环境二次污染等优点。因此， 磷素晶析技术已成为废水磷 素高效回收的国内外研究热点方向。 0004 国内外学者在磷素晶析的最佳结晶条件、 反应器构造、 数学建模等方面开展了深 入的研究工作。 但是， 由于废水存在大量可溶性有机质和无机杂质， 使鸟粪石以异相结晶的 方式析出， 导致大量鸟粪石细晶形成而随出水流失， 影响磷素回收效率， 是目前该技术能否 推广应用的焦点问题。 0005 针对此问题， 国内外学者通过添加石英砂、 不锈钢等。
12、晶种的方法， 增加了鸟粪石结 晶的介稳区宽度， 使鸟粪石结晶过饱和状态易处于介稳区之间， 促进鸟粪石结晶造粒， 可有 效防止细晶流失， 提高废水磷素回收效率。但是， 石英砂、 不锈钢等晶种的添加会降低鸟粪 石晶体纯度， 影响其农用价值。因此， 国内外学者进一步采用鸟粪石晶粒作晶种， 可避免其 它材质作晶种影响磷素产品鸟粪石纯度的缺点。专利 CN202297252U 公开了一种低能耗一 体化氮磷回收装置， 内置鸟粪石晶种颗粒， 提高了磷素回收率。 0006 但是， 由于废水水质水量、 镁盐加药方式、 pH 值调控方式等诸多因素会造成鸟粪石 结晶过饱和状态发生动态变化， 现有投加鸟粪石晶粒作晶种的。
13、技术无法动态调控结晶介稳 区位置和宽度， 难以高效结晶造粒， 影响磷素晶析效能。因此， 开发设计一种废水磷素增效 晶析的循环流化结晶控制反应装置， 进行动态监测与调控， 高效能鸟粪石结晶造粒， 实现磷 素的增效晶析， 成为研究与实践的重点内容， 目前未见文献报道和专利公开。 发明内容 0007 本发明的目的是提供一种废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置及其 动态监测与调控方法， 有效克服鸟粪石晶析易受废水水质水量、 镁盐加药方式、 pH 值调控方 式等因素影响， 难以监测鸟粪石结晶过饱和状态， 无法有效调控鸟粪石结晶造粒过程， 晶析 效能有限等问题。 说 明 书 CN 103663403。
14、 A 4 2/7 页 5 0008 本发明所提供的一种废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置， 它包括结 晶调控器、 过滤器、 饱和液缓冲槽和动态监控槽 ； 0009 由上至下， 所述结晶调控器包括相连通的养晶罐和集晶罐， 所述养晶罐的顶端开 口处连接一溢流堰 ； 0010 所述动态监控槽包括诱晶液槽、 激光发射器、 激光接收器和温控器， 所述激光发射 器和所述激光接收器分别设置于所述诱晶液槽相对的两侧， 所述温控器设置于所述诱晶液 槽的底部 ； 所述诱晶液槽上设有进水管、 镁剂进料管和 pH 值调液管 ； 0011 所述集晶罐的排泥管与所述过滤器相连通 ； 所述过滤器的液体出口与所述饱和。
15、液 缓冲槽相连通 ； 所述饱和液缓冲槽的固体出口与所述养晶罐相连通， 所述饱和液缓冲槽的 液体出口与所述诱晶液槽相连通 ； 0012 所述诱晶液槽的液体出口与所述养晶罐相连通。 0013 上述的循环流化结晶控制反应装置中， 所述过滤器为布袋过滤器 ； 0014 所述布袋过滤器的高径比可为 0.5 1 ： 1。 0015 上述的循环流化结晶控制反应装置中， 所述溢流堰具有内外双层的正三角形结 构。 0016 上述的循环流化结晶控制反应装置中， 所述养晶罐的高径比可为 2 4 ： 1 ； 0017 所述集晶罐的高径比为 1 2 ： 1 ； 0018 所述饱和液缓冲槽的高径比可为 2 4 ： 1 ；。
16、 0019 所述诱晶液槽的高径比可为 1 2 ： 1。 0020 本发明进一步提供了一种废水磷素增效晶析的动态监测与调控方法， 包括如下步 骤 ： 0021 （1） 将废水和镁盐溶液加入至所述循环流化结晶控制反应装置中的诱晶液槽中， 并通过 pH 值调节液控制其 pH 值为 8.0 10.0 ； 然后与从所述饱和液缓冲槽中泵入的澄清 鸟粪石饱和液混合得到鸟粪石诱晶液， 并通过所述激光发射器和所述激光接收器监测所述 鸟粪石诱晶液为过饱和状态时， 将所述鸟粪石诱晶液泵入至所述养晶罐的底部 ； 0022 （2） 所述饱和液缓冲槽中下层沉淀得到的鸟粪石细晶泵入所述养晶罐的底部， 与 步骤 （1） 中泵。
17、入的所述鸟粪石诱晶液进行上升流式流化态反应 ； 经所述流化态反应后得到 上清液和鸟粪石晶泥， 所述上清液经所述溢流堰排出， 所述鸟粪石晶泥沉淀于所述集晶罐 后排入所述过滤器中 ； 0023 （3） 所述鸟粪石晶泥经所述过滤器过滤后得到鸟粪石饱和液和鸟粪石晶渣 ； 所述 鸟粪石饱和液泵入至所述饱和液缓冲槽中 ； 0024 （4） 所述鸟粪石饱和液在所述饱和液缓冲槽中经静置分层， 上层得到所述澄清鸟 粪石饱和液， 下层得到所述鸟粪石细晶 ； 0025 所述澄清鸟粪石饱和液泵入所述诱晶液槽中， 所述鸟粪石细晶泵入所述养晶罐 中。 0026 上述的动态监测与调控方法中， 步骤 （1） 中， 所述废水中。
18、磷酸盐的含量可为 200 500mg/L ； 0027 所述镁盐溶液中镁离子与所述磷酸盐中磷酸根的摩尔比可为 1 2 ： 1 ； 0028 所述镁盐可为氯化镁或硫酸镁 ； 说 明 书 CN 103663403 A 5 3/7 页 6 0029 所述 pH 值调节液可为氢氧化钠或盐酸溶液。 0030 上述的动态监测与调控方法中， 步骤 （1） 中， 所述激光发射器以波长为 632.8nm、 输出功率为 1 5mW 的激光信号透射所述诱晶液槽， 并用所述激光接收器接收激光信号 ； 0031 加热所述诱晶液槽中的鸟粪石诱晶液， 所述激光接收器接收到的激光信号逐渐增 强至信号稳定时， 冷却所述诱晶液槽。
19、中的鸟粪石诱晶液， 当所述激光接收器接收到的激光 信号开始降低时， 即得到过饱和状态的鸟粪石诱晶液。 0032 上述的动态监测与调控方法中， 步骤 （2） 中， 0033 泵入的所述鸟粪石细晶与泵入的所述鸟粪石诱晶液的体积比可为 1 ： 10 50， 具 体可为 1 ： 10、 1 ： 20、 1 ： 30 或 1 ： 50 ； 0034 所述流化态反应的时间可为 1 3h， 具体可为 1h、 2h 或 3h， 温度为 10 60， 具 体可为 10、 20、 30、 40、 50或 60 ； 0035 所述鸟粪石诱晶液与鸟粪石细晶的混合液的上升流速可为 0.1 1m/min， 具体可 为 0。
20、.1 0.5m/min、 0.1m/min 或 1m/min ； 0036 所述集晶罐采用间歇式方式排出所述鸟粪石晶泥， 如每个周期包括排泥 0.5 1.5h、 空载 0.5 1.5h。 0037 上述的动态监测与调控方法中， 步骤 （3） 中， 所述过滤器过滤时的压力可为 0.1 0.3Mpa， 且采用间歇式方式进行过滤， 如每个周期包括排泥 0.5 1.5h、 空载 0.5 1.5h， 空载期间用于更换过滤袋并收集鸟粪石晶渣。 0038 上述的动态监测与调控方法中， 步骤 （4） 中， 所述鸟粪石饱和液在所述饱和液缓冲 槽中静置的时间可为 1 3h， 具体可为 1h、 2h 或 3h。 0。
21、039 本发明具有如下有益效果 ： 0040 （1） 本发明提供了一种废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置及其动态 监测与调控方法， 可以提高鸟粪石晶析效能， 废水磷素晶析效率大于 99%。 0041 （2） 本发明中采用激光透射响应法， 可以动态监测鸟粪石诱晶液过饱和状态。 0042 （3） 本发明中采用循环流化结晶控制反应装置， 可以动态调控鸟粪石结晶造粒过 程。 附图说明 0043 图 1 为本发明废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置的结构示意图。 0044 图中各标记如下 ： 0045 1 结晶调控器、 2 布袋过滤器、 3 饱和液缓冲槽、 4 动态监控槽、 5 养晶罐、 。
22、6 集晶罐、 7 溢流堰、 8 诱晶液槽、 9 激光发射器、 10 激光接收器、 11 温控器、 12 进水管、 13 镁剂进料管、 14pH 值调液管。 具体实施方式 0046 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明， 均为常规方法。 0047 下述实施例中所用的材料、 试剂等， 如无特殊说明， 均可从商业途径得到。 0048 下述实施例 2-7 中， 磷素的晶析效率 =（进水磷浓度 - 出水磷浓度） / 进水磷浓 度 100%。 说 明 书 CN 103663403 A 6 4/7 页 7 0049 实施例 1、 废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置 0050 如图 1 所示， 本。
23、发明的废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置包括结晶 调控器 1、 布袋过滤器 2、 饱和液缓冲槽 3 和动态监控槽 4 ； 其中， 由上至下， 结晶调控器 1 包 括养晶罐 5 和集晶罐 6， 且养晶罐 5 的顶端开口处连接一溢流堰 7， 该溢流堰 7 具有内外双 层的正三角形结构。集晶罐 6 的排泥管与布袋过滤器 2 相连通 ； 布袋过滤器 2 的液体出口 与饱和液缓冲槽 3 相连通。饱和液缓冲槽 3 的固体出口与养晶罐 5 相连通， 经饱和液缓冲 槽 3 静置得到的鸟粪石细晶作为晶种泵入至养晶罐 5 中 ； 饱和液缓冲槽 3 的液体出口与诱 晶液槽 8 相连通， 经饱和液缓冲槽 3 。
24、静置得到的鸟粪石饱和液泵入至诱晶液槽 8 中。 0051 本发明中的动态监控槽 4 包括诱晶液槽 8、 激光发射器 9、 激光接收器 10 和温控器 11， 且激光发射器 9 和激光接收器 10 分别设置于诱晶液槽 8 相对的两侧， 用于监测诱晶液 槽8中鸟粪石诱晶液的过饱和状态， 诱晶液槽8的底部为温控器11， 用于控制诱晶液槽8的 温度。在诱晶液槽 8 上设有进水管 12、 镁剂进料管 13 和 pH 值调液管 14， 分别用于向诱晶 液槽 8 中添加含磷废水、 镁盐溶液和 pH 值调节液。该诱晶液槽 8 的液体出口与养晶罐 5 相 连通， 即得到的过饱和状态的鸟粪石诱晶液泵入至养晶罐 5。
25、 中进行上升流式流化态反应。 0052 本发明提供的废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置， 布袋过滤器 2 的 高径比可为 0.5 1 ： 1 ； 养晶罐 5 的高径比可为 2 4 ： 1 ； 集晶罐 6 的高径比为 1 2 ： 1 ； 饱和液缓冲槽的高径比可为 2 4 ： 1 ； 诱晶液槽 8 的高径比可为 1 2 ： 1。 0053 实施例 2、 废水中磷素增效晶析的动态监测与调控 0054 利用实施例 1 中的废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置进行动态监 测与调控， 其中， 反应装置中结晶调控器 1 的养晶罐 5 的高径比为 4:1， 集晶罐的高径比为 1:1， 布袋过滤器。
26、 2 的高径比为 1:1 ； 饱和液缓冲槽 3 的高径比为 3:1 ； 动态监控槽 4 中诱晶 液槽 8 的高径比为 2:1， 内置搅拌速率 30 90r/min 的机械搅拌器。 0055 调控废水中磷素含量 （以磷计） 200mg/L 后加入诱晶液槽 8 中， 与氯化镁溶液按镁 离子与磷酸盐的摩尔比为1 ： 1混合， 控制pH值为8.0， 与饱和液缓冲槽3泵入的澄清鸟粪石 饱和液在 60r/min 机械搅拌作用下混合， 采用激光透射响应法动态监测鸟粪石诱晶液过饱 和状态 ： 使用激光发射器 9 发射波长 632.8nm、 输出功率 1mW 的激光信号， 使用激光接收器 10接收激光信号， 采。
27、用温控法以5/小时恒速升温， 当监测接收到的激光信号逐渐增强且 恒定时， 表示鸟粪石全部溶解， 然后以 5 / 小时恒速降温， 当监测接收到的激光信号突然 减小时， 即表示鸟粪石诱晶液达到了过饱和状态， 即为亚稳态。将饱和液缓冲槽 3 的下层沉 淀得到的鸟粪石细晶作晶种， 按鸟粪石细晶与鸟粪石诱晶液体积比 1 ： 10 加入养晶罐 5 中， 在养晶罐 5 中进行上升流式流化态反应 3h， 温度为 10， 鸟粪石诱晶液与鸟粪石细晶的混 合液上升流速0.1m/min， 上清液经溢流堰7外排， 晶泥沉淀于集晶罐6后间歇式排入布袋过 滤器2中， 每个周期包括排泥0.5h和空载1.5h ； 经布袋过滤器。
28、2分离后， 鸟粪石过饱和液泵 入饱和液缓冲槽 3 中， 鸟粪石晶渣外排收集， 过滤袋材质为玻璃丝袋， 过滤压力为 0.1Mpa， 采用间歇式控制， 包括排泥 0.5h 和空载 1.5h， 空载期间更换过滤袋收集鸟粪石晶渣 ； 饱和 液缓冲槽 3 中鸟粪石饱和液停留 2h 后， 上层澄清鸟粪石饱和液泵入诱晶液槽 8 中， 下层沉 淀鸟粪石细晶加入养晶罐 5 中作为晶种。 0056 经过本实施例处理后， 收集的上清液中磷酸盐的含量 （以磷计） 为1mg/L ； 废水中磷 素晶析效率为 99.5%。 说 明 书 CN 103663403 A 7 5/7 页 8 0057 实施例 3、 废水中磷素增效。
29、晶析的动态监测与调控 0058 利用实施例 1 中的废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置进行动态监 测与调控， 其中， 反应装置中结晶调控器1的养晶罐5的高径比为3:1， 集晶罐6的高径比为 2:1， 布袋过滤器 2 的高径比为 0.5:1 ； 饱和液缓冲槽 3 的高径比为 2:1 ； 动态监控槽 4 中诱 晶液槽 8 的高径比为 1:1， 内置搅拌速率 90 180r/min 的机械搅拌器。 0059 调控废水磷素含量 （以磷计） 500mg/L 后加入诱晶液槽 8 中， 与硫酸镁溶液按镁离 子与磷酸盐的摩尔比1.5 ： 1混合， 控制pH值为9.0， 与饱和液缓冲槽3泵入的澄清鸟粪石。
30、饱 和液在 120r/min 机械搅拌作用下混合， 采用激光透射响应法动态监测鸟粪石诱晶液过饱 和状态 ： 使用激光发射器 9 发射波长 632.8nm、 输出功率 1mW 的激光信号， 使用激光接收器 10 接收激光信号， 采用温控法以 10 / 小时恒速升温， 当监测接收到的激光信号逐渐增强 且恒定时， 表示鸟粪石全部溶解， 然后以 10 / 小时恒速降温， 当监测接收到的激光信号突 然减小时， 即表示鸟粪石诱晶液达到了过饱和状态， 即为亚稳态。将饱和液缓冲槽 3 的下层 沉淀得到的鸟粪石细晶作为晶种， 按鸟粪石细晶与鸟粪石诱晶液体积比 1 ： 50 加入养晶罐 5 中， 在养晶罐5中进行。
31、上升流式流化态反应1h， 温度为60， 鸟粪石诱晶液与鸟粪石细晶的 混合液上升流速0.5m/min， 上清液经溢流堰7外排， 晶泥沉淀于集晶罐6后间歇式排入布袋 过滤器 2 中， 每个周期包括排泥 1.5h 和空载 0.5h ； 经布袋过滤器 2 分离后， 鸟粪石过饱和 液排入饱和液缓冲槽 3 中， 鸟粪石晶渣外排收集， 采用侧进侧出式布袋过滤器， 过滤袋材质 为玻璃丝袋， 过滤压力为0.3Mpa， 采用间歇式控制， 包括排泥1.5h和空载0.5h， 空载期间更 换过滤袋收集鸟粪石晶渣 ； 饱和液缓冲槽中鸟粪石饱和液停留 3h 后， 上层澄清鸟粪石饱和 液泵入诱晶液槽 8 中， 下层沉淀鸟粪石。
32、细晶加入养晶罐 5 中作为晶种。 0060 经过本实施例处理后， 收集的上清液中磷酸盐的含量 （以磷计） 为3mg/L ； 废水中磷 素晶析效率为 99.4%。 0061 实施例 4、 废水中磷素增效晶析的动态监测与调控 0062 利用实施例 1 中的废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置进行动态监 测与调控， 其中， 反应装置中结晶调控器 1 的养晶罐 5 的高径比为 2:1， 集晶罐的高径比为 1.5:1， 布袋过滤器 2 的高径比为 0.5:1 ； 饱和液缓冲槽 3 的高径比为 4:1 ； 动态监控槽 4 中 诱晶液槽 8 的高径比为 1:1， 内置搅拌速率 90 180r/min 。
33、的机械搅拌器。 0063 调控废水磷素含量 （以磷计） 为 400mg/L 后加入诱晶液槽 8 中， 与硫酸镁溶液按镁 离子与磷酸盐的摩尔比为 2:1 混合， 控制 pH 值为 10.0， 与饱和液缓冲槽 3 泵入的鸟粪石饱 和液在 180r/min 机械搅拌作用下混合， 采用激光透射响应法动态监测鸟粪石诱晶液过饱 和状态 ： 使用激光发射器 9 发射波长 632.8nm、 输出功率 2mW 的激光信号， 使用激光接收器 10接收激光信号， 采用温控法以7/小时恒速升温， 当监测接收到的激光信号逐渐增强且 恒定时， 表示鸟粪石全部溶解， 然后以 7 / 小时恒速降温， 当监测接收到的激光信号突。
34、然 减小时， 即表示鸟粪石诱晶液达到了过饱和状态， 即为亚稳态。将饱和液缓冲槽 3 的下层沉 淀鸟粪石细晶作晶种， 按鸟粪石细晶与鸟粪石诱晶液按体积比 1:20 加入养晶罐 5 中 ； 在养 晶罐 5 中进行上升流式流化态反应 2h， 温度为 30， 鸟粪石诱晶液与鸟粪石细晶的混合液 上升流速 1m/min， 上清液经溢流堰 7 外排， 晶泥沉淀于集晶罐 6 后间歇式排入布袋过滤器 2 中， 每个周期包括排泥 1h 和空载 1h ； 经布袋过滤器 2 分离后， 鸟粪石过饱和液排入饱和液 缓冲槽 3 中， 鸟粪石晶渣外排收集， 采用侧进侧出式布袋过滤器， 过滤袋材质为玻璃丝袋， 说 明 书 CN。
35、 103663403 A 8 6/7 页 9 过滤压力为 0.2Mpa， 采用间歇式控制， 包括排泥 0.5h 和空载 0.5h， 空载期间更换过滤袋收 集鸟粪石晶渣 ； 饱和液缓冲槽 3 中鸟粪石饱和液停留 1h 后， 上层澄清鸟粪石饱和液加入诱 晶液槽 8 中， 下层沉淀鸟粪石细晶加入养晶罐 5 中作为晶种。 0064 经过本实施例处理后， 收集的上清液中磷酸盐的含量 （以磷计） 为2mg/L ； 废水中磷 素晶析效率为 99.5%。 0065 实施例 5、 废水中磷素增效晶析的动态监测与调控 0066 利用实施例 1 中的废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置进行动态监 测与调控， 。
36、其中， 反应装置中结晶调控器1的养晶罐5的高径比为2:1， 集晶罐6的高径比为 2:1， 布袋过滤器 2 的高径比为 1:1 ； 饱和液缓冲槽 3 的高径比为 4:1 ； 动态监控槽 4 中诱晶 液槽 8 的高径比为 2:1， 内置搅拌速率 30 100r/min 的机械搅拌器。 0067 调控废水磷素含量 （以磷计） 为 300mg/L 后加入诱晶液槽 8 中， 与氯化镁溶液按镁 离子与磷酸盐的摩尔比为1.5:1混合， 控制pH值为9.0， 与饱和液缓冲槽3泵入的澄清鸟粪 石饱和液在 30r/min 机械搅拌作用下混合， 采用激光透射响应法动态监测鸟粪石诱晶液过 饱和状态 ： 使用激光发射器。
37、 9 发射波长 632.8nm、 输出功率 4mW 的激光信号， 使用激光接收 器10接收激光信号， 采用温控法以8/小时恒速升温， 当监测接收到的激光信号逐渐增强 且恒定时， 表示鸟粪石全部溶解， 然后以 8 / 小时恒速降温， 当监测接收到的激光信号突 然减小时， 即表示鸟粪石诱晶液达到了过饱和状态， 即为亚稳态。将饱和液缓冲槽 3 的下层 沉淀鸟粪石细晶作为晶种， 按鸟粪石细晶与鸟粪石诱晶液体积比 1:30 加入养晶罐 5 中， 在 养晶罐 5 中进行上升流式流化态反应 2h， 温度为 40， 鸟粪石诱晶液与鸟粪石细晶的混合 液上升流速 1m/min， 上清液经溢流堰 7 外排， 晶泥沉。
38、淀于集晶罐 6 后间歇式排入布袋过滤 器 2 中， 每个周期包括排泥 0.5h 和空载 0.5h ； 经布袋过滤器 2 分离后， 鸟粪石过饱和液排 入饱和液缓冲槽， 鸟粪石晶渣外排收集， 采用侧近侧出式布袋过滤器， 过滤袋材质为玻璃丝 袋， 过滤压力为0.3Mpa， 采用间歇式控制， 包括排泥1h和空载1h， 空载期间更换过滤袋收集 鸟粪石晶渣 ； 饱和液缓冲槽中鸟粪石饱和液停留 3h 后， 上层澄清鸟粪石饱和液加入诱晶液 槽 8 中， 下层沉淀鸟粪石细晶加入养晶罐 5 中作为晶种。 0068 经过本实施例处理后， 收集的上清液中磷酸盐的含量 （以磷计） 为3mg/L ； 废水中磷 素晶析效率。
39、为 99%。 0069 实施例 6、 废水中磷素增效晶析的动态监测与调控 0070 利用实施例 1 中的废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置进行动态监 测与调控， 其中， 反应装置中结晶调控器1的养晶罐5的高径比为3:1， 集晶罐6的高径比为 1:1， 布袋过滤器 2 的高径比为 0.5:1 ； 饱和液缓冲槽 3 的高径比为 3:1 ； 动态监控槽 4 中诱 晶液槽 8 的高径比为 1.5:1， 内置搅拌速率 60 120r/min 的机械搅拌器。 0071 调控废水磷素含量 （以磷计） 为 500mg/L 后加入诱晶液槽 8 中， 与氯化镁溶液按镁 离子与磷酸盐的摩尔比为 1:1 混合。
40、， 控制 pH 值为 10.0， 与饱和液缓冲槽 3 泵入的澄清鸟粪 石饱和液在 90r/min 机械搅拌作用下混合， 采用激光透射响应法动态监测鸟粪石诱晶液过 饱和状态 ： 使用激光发射器 9 发射波长 632.8nm、 输出功率 3mW 的激光信号， 使用激光接收 器 10 接收激光信号， 采用温控法以 10 / 小时恒速升温， 当监测接收到的激光信号逐渐增 强且恒定时， 表示鸟粪石全部溶解， 然后以 10 / 小时恒速降温， 当监测接收到的激光信号 突然减小时， 即表示鸟粪石诱晶液达到了过饱和状态， 即为亚稳态。将饱和液缓冲槽 3 的下 说 明 书 CN 103663403 A 9 7/。
41、7 页 10 层沉淀鸟粪石细晶作为晶种， 按鸟粪石细晶与鸟粪石诱晶液体积比 1:10 加入养晶罐 5 中 ； 在养晶罐 5 中进行上升流式流化态反应 3h， 温度为 20， 鸟粪石诱晶液与鸟粪石细晶的混 合液上升流速0.5m/min， 上清液经溢流堰7外排， 晶泥沉淀于集晶罐6后间歇式排入布袋过 滤器 2 中， 每个周期包括排泥 1.5h 和空载 1.5h ； 经布袋过滤器 2 分离后， 鸟粪石过饱和液 排入饱和液缓冲槽 3 中， 鸟粪石晶渣外排收集， 采用侧进侧出式布袋过滤器， 过滤袋材质为 玻璃丝袋， 过滤压力为0.2Mpa， 采用间歇式控制， 包括排泥1.5h和空载0.5h， 空载期间更。
42、换 过滤袋收集鸟粪石晶渣 ； 饱和液缓冲槽中鸟粪石饱和液停留 1h 后， 上层澄清鸟粪石饱和液 加入诱晶液槽 8 中， 下层沉淀鸟粪石细晶加入养晶罐 5 中作为晶种。 0072 经过本实施例处理后， 收集的上清液中磷酸盐的含量 （以磷计） 为1mg/L ； 废水中磷 素晶析效率为 99.8%。 0073 实施例 7、 废水中磷素增效晶析的动态监测与调控 0074 利用实施例 1 中的废水磷素增效晶析的循环流化结晶控制反应装置进行动态监 测与调控， 其中， 反应装置中结晶调控器1的养晶罐5的高径比为4:1， 集晶罐6的高径比为 1.5:1， 布袋过滤器 2 高径比为 1:1 ； 饱和液缓冲槽 3。
43、 的高径比为 2:1 ； 动态监控槽 4 中诱晶 液槽 8 的高径比为 1.5:1， 内置搅拌速率 60 180r/min 的机械搅拌器。 0075 调控废水磷素含量 （以磷计） 为 200mg/L 后加入诱晶液槽 8 中， 与硫酸镁溶液按镁 离子与磷酸盐的摩尔比为2:1混合， 控制pH值为8.0， 与饱和液缓冲槽3泵入的澄清鸟粪石 饱和液在 150r/min 机械搅拌作用下混合， 采用激光透射响应法动态监测鸟粪石诱晶液过 饱和状态 ： 使用激光发射器 9 发射波长 632.8nm、 输出功率 5mW 的激光信号， 使用激光接收 器10接收激光信号， 采用温控法以5/小时恒速升温， 当监测接收。
44、到的激光信号逐渐增强 且恒定时， 表示鸟粪石全部溶解， 然后以 5 / 小时恒速降温， 当监测接收到的激光信号突 然减小时， 即表示鸟粪石诱晶液达到了过饱和状态， 即为亚稳态。将饱和液缓冲槽 3 的下层 沉淀鸟粪石细晶作为晶种， 按鸟粪石细晶与鸟粪石诱晶液体积比 1:50 加入养晶罐 5 中， 在 养晶罐 5 中进行上升流式流化态反应 1h， 温度为 50， 鸟粪石诱晶液与鸟粪石细晶的混合 液上升流速0.1m/min， 上清液经溢流堰7外排， 晶泥沉淀于集晶罐6后间歇式排入布袋过滤 器 2 中， 每个周期包括排泥 1h 和空载 0.5h ； 经布袋过滤器 2 分离后， 鸟粪石过饱和液排入 饱和。
45、液缓冲槽 3 中， 鸟粪石晶渣外排收集， 采用侧进侧出式布袋过滤器， 过滤袋材质为玻璃 丝袋， 过滤压力为0.1Mpa， 采用间歇式控制， 包括排泥1.5h和空载1.5h， 空载期间更换过滤 袋收集鸟粪石晶渣 ； 饱和液缓冲槽中鸟粪石饱和液停留 2h 后， 上层澄清鸟粪石饱和液加入 诱晶液槽 8 中， 下层沉淀鸟粪石细晶加入养晶罐 5 中作为晶种。 0076 经过本实施例处理后， 收集的上清液中磷酸盐的含量 （以磷计） 为0.5mg/L ； 废水中 磷素晶析效率为 99.75%。 说 明 书 CN 103663403 A 10 1/1 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 103663403 A 11 。