[发明专利]电絮凝技术净化回收尿液中磷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电絮凝技术净化回收尿液中磷的方法，具体涉及一种对尿液及其稀释液进行净化并实现磷回收的电絮凝技术处理方法。属于环境工程污水处理技术领域。

技术背景

我国目前的水污染情况已经十分严重，太湖、滇池、巢湖等流域水质已经呈富营养化，时有蓝绿藻爆发。在水体污染中，生活污水已经成为重要的污染源，如在淮河流域，生活污水占污染源的60％以上。研究表明，引起湖泊、水库等水体富营养化现象的主要原因是由于人们排入水体中的过量磷而引起的。另一方面，世界上的磷资源只可再利用50-100年，且目前的磷矿基本上为贫矿，磷资源短缺的现象将越来越严重。

屎尿分离技术是一种基于尿液和大便分别收集、分别处理理念的生活污水处理新技术，对不同特征的生活污水在源头上分别进行针对性的处理及资源化利用，同时减少了生活污水的产生量。人们所产生的尿液量占生活污水总量的1％左右，然而尿液的含磷量却占生活污水中磷总量的50％左右，因此如何对体积小、污染负荷高的尿液进行处理及资源化利用成为人们研究的热点。目前人们对尿液及其稀释液的中的磷的回收利用主要是通过农用、化学沉淀除磷这两种途径。现有的通过农用手段对尿液及其稀释液的中的磷的回收技术，因尿液的液体特性而限制了其推广，且在城镇地区应用屎尿分离技术时，对收集的尿液很难进行农用回收。现有的通过化学沉淀手段对尿液及其稀释液的中的磷的回收技术，其缺点在于需要投加化学试剂，成本比较高，操作比较麻烦，不利于实现自动化控制，且尿液的成分比较复杂，往往有一些杂质一同沉淀下来，使生成的磷化合物纯度不高。

电絮凝污水处理技术利用铁、铝等金属作为阳极，使其在电解过程中产生金属阳离子，生成絮凝体，去除污水中的污染物。如授权公开号为CN 1140464C，公开号为CN 2837295Y和CN 2486541Y的专利技术中，利用了电絮凝技术的絮凝特性去除有机污染物和重金属，但没有涉及到利用电絮凝技术净化处理污水中的磷。现有的生活污水电絮凝除磷技术，其处理对象是洗澡水、冲厕水、尿液等各种生活污水的混合液，或是用于混合生活污水生物处理之后的深度脱磷处理。由于混合污水与尿液的理化特性差别很大，尿液中的磷浓度是混合污水的上百倍，尿液的电导率是混合污水的几十倍，采用电絮凝技术处理时的工艺完全不同。现有的生活污水电絮凝除磷技术将体积只占生活污水总量1％，磷负荷却占生活污水总量50％的尿液与其他生活污水混合，之后再进行电絮凝处理，大大降低了电絮凝的效率，效果差、能耗高、费用高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电絮凝技术净化回收尿液中磷的方法，能有效回收尿液中的磷资源并降低回收成本，有利于减轻城市生活污水处理厂的磷污染负荷，提高城市污水处理厂的处理效果。

为实现这一目的，本发明首先将通过屎尿分离技术得到的尿液及尿液稀释液，或经过物理、化学、生物手段预处理的尿液及尿液稀释液收集起来，经潜污泵及输送管送入电解室进行电絮凝处理，通过控制工作电流、电压及电解时间，使尿液生成含磷污泥沉淀，将处理后的尿液排入城市污水管网进入污水处理厂进一步处理或排入原位生活污水处理装置进行处理，同时对电絮凝产生的含磷污泥进行资源化回收，实现对尿液的自动化处理。

本发明的方法具体步骤如下：

1、将通过屎尿分离技术得到的尿液及尿液稀释液，或经过物理、化学、生物手段预处理的尿液及尿液稀释液收集起来，注入尿液储存室；在尿液储存室中设置潜污泵，储存室内壁安装高液位传感器和低液位传感器，传感器的输出信号连接控制器。

其中所述的尿液及尿液稀释液的预处理包括一切不以磷去除为主要目的的化学、物理或生物处理手段，如加酸酸化、硝化菌降解氨氮、氨氮吹脱、浓缩等预处理。

2、当尿液储存室中的尿液到达高液位时，控制器启动潜污泵，将尿液储存室中的尿液通过输送管送入电解室；当尿液储存室中的尿液到达低液位时停止输送。

3、控制器开启电解室内的电絮凝极板电源，对尿液进行电絮凝电解净化处理；极板间距离0.5cm～2cm，工作电流为30mA/cm²～50mA/cm²，工作电压为4v～11v，电解时间为5min～30min，浸入液体中的极板表面积与液体体积的数量之比为16m²∶1m³。

4、电絮凝电解净化处理后，关闭电源静置5～20min，将处理后的尿液通过排水管排入城市污水管网进入城市污水处理厂或进入原位污水处理装置作进一步处理，将电絮凝沉淀的含磷污泥收集后，进行资源化回收。