一种从废水中提取液态磷肥的方法与流程

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种从废水中提取液态磷肥的方法。

背景技术：

磷是生物体所必须的17种元素之一，与氮、钾一起被称为植物体的“三大营养元素”，是生命体不可或缺的重要营养物质之一，对人类的生存和发展具有重要的意义。磷是生物体所有细胞的必需元素，其作用是维持细胞膜的完整性、发挥细胞机能。磷资源是所有含磷化合物的主要原料，作为世界上最大的非金属类开采矿物，其对于人类社会的生存和发展作用具有十分重要的意义。由于磷是生产、生活及生命的循环过程中主要的原料，对国民经济的影响巨大，可以说没有磷就没有一切生命的存在。但磷具有紧缺性和不可再生性，导致磷的浓缩回收再利用成为了重要的国家资源战略方向。

随着人类生产获得的高速发展，由于磷矿资源的不可再生性，磷资源过快的消耗速率，磷资源的可持续发展问题成为了全世界关注的重要资源问题。磷资源的短缺，不仅对农业的生产造成严重威胁，促使粮食价格快速上涨，还造成可再生资源的不可再生性。大量低浓度的含磷废水被排放导致磷资源的巨大损失，所以磷元素的浓缩对磷的回收利用具有重要的战略意义。

因此，随着工农业的高速发展，大量含磷废水的排放和磷的过度开采、使用，导致磷元素的极度短缺。磷元素的不可再生性以及磷元素的低回收率都表面了磷元素的浓缩在资源化循环利用上有重要意义和应用价值。

技术实现要素：

本发明的目的是通过低温冷冻法克服低浓度含磷废水的浓缩难度，提供一种从废水中提取液态磷肥的方法。该方法操作简单方便，成本低，不加入任何化学药剂，无二次污染，浓缩效果较好。

本发明的目的是这样实现的，一种从废水中提取液态磷肥的方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)对含磷废水置于冷冻结晶器中；

(2)设定冷冻温度，进行冷冻结晶；

(3)通过固液分离，分离出冰晶与液态磷肥。

所述的冷冻结晶器为夹套式反应器。

所述的冷冻温度为0至-40℃。

所述的固液分离方法包括离心分离与真空过滤。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图中为：包括原含磷废水1、渐进冷冻装置2、切割装置3、分层解冻池4、洁净层收集池5、过渡层收集池6、浓缩层贮存池7。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步的说明：如图1所示，一种从废水中提取液态磷肥的方法，其特征在于，包括原含磷废水1、渐进冷冻装置2、切割装置3、分层解冻池4、洁净层收集池5、过渡层收集池6、浓缩层贮存池7。

原含磷废水1经渐进冷冻装置2处理后，经切割装置3处理后，进入分层解冻池，上层冰晶冰融水进入洁净层收集池5，中间冰晶冰融水进入过渡层收集池6，下层冰融水进入浓缩层贮存池7，浓缩液经多次浓缩处理后资源回收利用。

下面结合具体实例对本发明进行详细说明。

实施例1：

取含磷废水500ml置于冷冻结晶器中，冷冻设备为低温浴槽，冷冻温度-10℃。

实验步骤为：试验中冷冻装置，取所配标准nah2po4溶液，稀释到5mg/l、10mg/l、15mg/l于500ml容器中，将温度设置为-10℃，把容器分别标明号码和水样浓度后冷冻于冰箱中。

实验结果为：冷冻温度为-10℃下，当原水总磷浓度为5mg/l时，所得液态磷肥与原水中总磷浓缩比为1.62；原水浓度为20mg/l时，所得液态磷肥与原水中总磷浓缩比为1.66。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种从废水中提取液态磷肥的方法，目的是通过低温冷冻法浓缩含磷废水提取液态磷肥，并达到资源化。污水的含磷浓度普遍较低，生化处理费用较大，对磷元素的浓缩后再处理或资源化都对含磷废水的处理有着重要的意义。本发明磷元素的浓缩方法，能实现废水中磷的浓缩和去除，具有明显的经济、社会和环境效益。

技术研发人员：张乐华;陈晓远;范成李;刘勰;刘熠阳;陈鹏
受保护的技术使用者：华东理工大学
技术研发日：2018.07.25
技术公布日：2019.10.22