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专利号: 2020109126034
申请人: 山东建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种肥料驱动正渗透海水养殖废水处理系统,它包括预处理单元,其特征在于:它还包括正渗透浓缩单元、正渗透铵回收单元和磷酸铵镁沉淀分离单元,所述预处理单元包含废水池(1)、絮凝加药装置(2)和过滤池(3),废水池(1)的出水口通过第一水泵(1a)和废水管道(1b)连接过滤池(3)的进水口,过滤池(3)的内部设有栅格装置(3a),絮凝加药装置(2)的出药口通过管道连接废水管道(1b);

所述正渗透浓缩单元包含汲取液正渗透膜装置(4)和汲取液配浆罐(5),所述汲取液配浆罐(5)中汲取液为浓度为20‑25%的浓海水,过滤池(3)的出水口通过第二水泵(3b)连接汲取液正渗透膜装置(4)左上部的进料口,汲取液配浆罐(5)顶部的汲取液出口通过第一汲取液泵(5a)连接汲取液正渗透膜装置(4)右上部的汲取液入口,汲取液正渗透膜装置(4)右下部的汲取液出口通过配浆支管(5b)连接汲取液配浆罐(5)底部的汲取液入口和通过进水支管(13a)连接海水灌(13)的进水口,海水灌(13)的出水口通过海水输送管道连接海水养殖池;

所述正渗透铵回收单元包含硝酸镁汲取液池(6)、肥料汲取液正渗透膜装置(7)和肥料池(8),硝酸镁汲取液池(6)中包含浓度为14‑16%的硝酸镁溶液,硝酸镁汲取液池(6)的出料口通过第二汲取液泵(6a)连接肥料汲取液正渗透膜装置(7)左上部的汲取液入口,肥料汲取液正渗透膜装置(7)左下部的汲取液出口连接肥料池(8)的入料口,汲取液正渗透膜装置(4)左下部的出料口连接肥料汲取液正渗透膜装置(7)右上部的进料口;

所述磷酸铵镁沉淀分离单元包含搅拌反应器(9)、过滤器(10)、离心分离机(11)和磷酸铵镁肥料罐(12),肥料汲取液正渗透膜装置(7)右下部的出料口通过第三水泵(7a)和反应器进料管(9b)连接搅拌反应器(9)的进料口,搅拌反应器(9)底部的出料口通过第四水泵(9a)连接过滤器(10)底部的进料口,过滤器(10)右侧的固体出料口连接离心分离机(11)的进料口,离心分离机(11)的出料口连接磷酸铵镁肥料罐(12)的进料口,过滤器(10)顶部的液体出料口通过一个支管连接进水支管(13a),通过另一个支管连接搅拌反应器进料管(9b)。

2.根据权利要求1所述的一种肥料驱动正渗透海水养殖废水处理系统,其特征在于,所述汲取液正渗透膜装置(4)和肥料汲取液正渗透膜装置(7)通过正渗透膜分隔为原料液室和汲取液室。

3.根据权利要求1所述的一种肥料驱动正渗透海水养殖废水处理系统的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

a)养殖废水的预处理,废水池(1)中的养殖废水由第一水泵(1a)经废水管道(1b)泵入过滤池(3)中,絮凝加药装置(2)中的絮凝剂通过废水管道(1b)加入到养殖废水中,养殖废水在过滤池(3)中完成絮凝沉淀,通过栅格装置(3a)去除悬浮颗粒,预处理后的养殖废水进入正渗透浓缩单元继续处理;

b)养殖废水的正渗透浓缩,预处理后的养殖废水通过第二水泵(3b)泵入汲取液正渗透膜装置(4)的原料液侧,汲取液配浆罐(5)中浓度为20‑25%的浓海水作为汲取液由第一汲取液泵(5a)泵入汲取液正渗透膜组件(4)的汲取液侧,在正渗透压的作用下,养殖废水的盐度浓缩到10‑12%,汲取液的浓度稀释到12‑15%,稀释后的汲取液一部分进入汲取液配浆罐(5)中加入海盐配置循环使用的汲取液,其余部分进入海水罐(13)中,浓缩后的养殖废水进入正渗透铵回收单元继续处理;

c)养殖废水的正渗透铵回收,浓缩后的养殖废水进入肥料汲取液正渗透膜装置(7)的原料液侧,硝酸镁汲取液池(6)中浓度为14‑16%的硝酸镁溶液作为汲取液由第二汲取液泵(6a)泵入肥料汲取液正渗透膜组件(7)的汲取液侧,在正渗透膜两侧渗透压的作用下,养殖+废水中的NH4 和水分子透过渗透膜进入到汲取液中,含有硝酸镁和铵离子的汲取液进入肥

2+

料池(8)中用于农田肥料,硝酸镁汲取液中少量的Mg 透过渗透膜进入到养殖废水中,二次

2+ 3‑ +

浓缩后含有Mg 、PO4 和NH4的养殖海水进入磷酸铵镁沉淀分离单元进行结晶沉淀处理;

d)养殖废水中磷酸铵镁的沉淀分离,二次浓缩后的养殖海水进入搅拌反应器(9)中,养

2+ 3‑ +

殖海水中的Mg 、PO4 和NH4在搅拌反应器(9)中发生化学反应生成磷酸铵镁沉淀,磷酸铵镁沉淀经过滤器(10)过滤后由固体出料口进入离心分离机(11)进行固液分离,获得结晶磷酸铵镁固体肥料,经过滤器(10)过滤分离后的养殖海水一部分返回搅拌反应器(9)中继续进行沉淀反应,另一部分返回海水罐(13)中,与新鲜海水混合后进入海水养殖池重复循环使用。