[发明专利]一种利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的装置及方法

权利要求书

1.一种利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的方法，其特征在于，利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的装置，所述装置包括：原料液单元、导电正渗透膜单元与汲取液单元；

所述的原料液单元包括原料液容器、第一蠕动泵、磁力搅拌器；所述的汲取液单元包括汲取液容器、第二蠕动泵、数字天平；所述的导电正渗透膜单元包括导电正渗透膜、反应器、反应器夹持槽和外设电源；所述的导电正渗透膜由导电碳材料构建，所述的导电碳材料为以活性炭作支撑层，聚酰胺为活性层的复合结构的正渗透膜材料；

所述的反应器夹持槽位于反应器中间的1/2高度处；所述的导电正渗透膜固定于反应器夹持槽中，将反应器分隔为原料液侧和汲取液侧；所述的反应器的原料液侧和汲取液侧的下方各设有一个进口，上方各设有一个出口；所述的外设电源通过导线与导电正渗透膜连接；

所述的原料液容器通过水管分别与原料液侧的进口和出口连接，使导电正渗透处理后的原料液循环流入原料液容器，形成循环回路；所述的原料液容器与原料液侧之间设有第一蠕动泵；所述的原料液容器下设有磁力搅拌器；

所述的汲取液容器通过水管分别与汲取液侧的进口和出口连接，使导电正渗透处理后的汲取液循环流入汲取液容器，形成循环回路；所述的汲取液容器与汲取液侧之间设有第二蠕动泵；所述的汲取液容器下设有数字天平；

利用上述装置回收废水中氮磷的方法，包括如下步骤：

(1)将原料液和汲取液分别加入到原料液容器和汲取液容器中；所述的汲取液为摩尔浓度为0.5～1.5mol/L的MgCl₂溶液；所述的原料液为模拟污水厂厌氧消化池中的污泥消化浓缩液，其中磷和氮的浓度分别为240～260mg/L和240～260mg/L；

(2)将导电正渗透膜固定在反应器夹持槽中，反应器夹持槽位于反应器中间1/2高度处，将反应器分为原料液侧和汲取液侧；将导线接入导电正渗透膜上，利用导线可将导电正渗透膜与外设电源连接，在导电正渗透膜上施加弱电场；

(3)通过第一蠕动泵和第二蠕动泵，将原料液和汲取液同时分别打入反应器的原料液侧和汲取液侧；打开原料液容器下方的磁力搅拌器，接通外设电源开始导电正渗透过程；

(4)在导电正渗透过程运行中，通过汲取液容器下的数字天平实时记录汲取液质量的变化；

(5)导电正渗透过程结束后，在原料液中收集鸟粪石，并取一定量的原料液，测定总磷与氨氮的浓度，计算总磷的回收率和氨氮的去除率。

2.根据权利要求1所述的利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的方法，其特征在于，所述的聚酰胺为聚酰胺-6。

3.根据权利要求1所述的利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的方法，其特征在于，所述的反应器为有机玻璃反应器。

4.根据权利要求3所述的利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的方法，其特征在于，所述的反应器为长、宽、高分别为0.5m、0.4m、0.3m的有机玻璃反应器。

5.根据权利要求1所述的利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的原料液和汲取液的流速为0.1L/min；所述的原料液从反应器的原料液侧下方进口流入，原料液侧上方出口流出，所述的汲取液从反应器的汲取液侧下方进口流入，汲取液侧上方出口流出。

6.根据权利要求1所述的利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的外设电源的电压为1v。

7.根据权利要求1所述的利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的方法，其特征在于，步骤(4)中通过数字天平每隔1min记录汲取液的质量。

8.根据权利要求1所述的利用导电正渗透工艺回收废水中氮磷的方法，其特征在于，步骤(5)中当原料液体积减少为原来的20％时，导电正渗透过程结束。