[发明专利]一种污泥中磷的释放和回收方法

说明书

本发明公开了一种污泥中磷的释放和回收方法，主要包括以下步骤：向污泥中加入絮凝剂并进行搅拌，再进行超声波预处理，最后进行机械脱水；对脱水污泥进行烘干处理，经研磨机研磨后制成干污泥备用；将制备的干污泥焚烧得到污泥焚烧灰，将焚烧灰置于容器中，加入浸提剂，在一定的液固比条件下，离心处理，得到富含大量磷的污泥上清液；对得到的富含大量磷的上清液加入至反应器中进行精纯处理；取精纯处理后的上清液作为储备液，置于容器中，调节pH后，加入MgCl₂·6H₂O，得到磷化沉淀物，本方法从源头处提高了污泥中磷的回收利用率，适合广泛推广。

技术领域

本发明涉及污泥回收利用技术制造领域，尤其涉及一种污泥中磷的释放和回收方法。

背景技术

磷是重要的难以再生的非金属矿资源，是生命活动最重要的元素之一。目前我国现有27亿t折标磷矿储量，仅够维持我国再使用70年左右，其中还包含90％以上的非富磷矿。如果仅以富磷矿磷储量计算，则仅能维持我国使用10-15年。

污泥经高温焚烧后，在全球范围内每年产生约有170万t的焚烧灰，将富磷污泥经脱水再焚烧后，焚烧灰中磷含量可达8％-10％，可替代天然磷矿石。但是产生的焚烧灰大多数被填埋，能够回收利用的部分被用作烧结制砖，生产粘土的替代品和水泥的原材料等，其中有价值的磷酸盐未得到合理利用，从污泥焚烧灰中回收磷可以作为生产肥料和其他磷酸盐产品的来源，能够缓解当前磷资源短缺的问题。

从污泥焚烧灰中回收磷的关键是使其从灰分中浸出，一般采用湿化学法处理焚烧灰，常用的浸出剂有无机酸、碱、有机酸和螯合剂等，湿化学法浸提过程相对简单，损失较少,磷的浸出效率取决于浸提剂的类型、浓度、液固比及污泥焚烧温度等。无机酸浸出磷，可以浸出84.3-100.0％的磷，因此得到广泛应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种污泥中磷的释放和回收方法。

本发明的技术要点为：

一种污泥中磷的释放和回收方法，主要包括以下步骤：

S1、选取污泥处理厂的一部分污泥，向选取的污泥中加入絮凝剂，对加入絮凝剂的污泥进行搅拌以加快絮凝速度，搅拌速度设置为200r/min,搅拌时间为10-25min，将搅拌后的污泥再进行超声波预处理，经过超声波处理后的污泥，对其进行机械脱水，去除污泥中的间隙水和毛细水,污泥在经过超声波预处理后可对污泥中生物细胞的细胞壁进行破除，从而提高污泥的生物降解性也有助于后续的脱水工作；

S2、将机械脱水后的脱水污泥在105℃条件下烘干12h，去除其内部的吸附水和内部水，经研磨机研磨成100目的粉末状后制成干污泥备用，干污泥便于后续焚烧，将其研制成粉末状后再焚烧时，可使污泥中有机磷被完全分解，总磷几乎全部由无机磷构成，更容易被酸浸出；

S3、将制备的干污泥置于坩埚中，放置在马弗炉中，设置温度600-900℃焚烧2h，得到污泥焚烧灰，将焚烧灰冷却至室温，取污泥焚烧灰置于容器中，加入0.2-0.6mol·L^-1的浸提剂，在15-150mL/g液固比条件下，常温反应2h后离心处理，得到富含大量磷的污泥上清液，将大量的磷释放到上清液中，方便后续对上清液的磷进行回收，且对于现有的在污水中直接回收磷的方法，更加节约成本，且在上清液中回收磷的回收率更佳；

S4、将得到的富含大量磷的污泥上清液加入反应器中进行精纯处理，设置脉冲电压20Kv，设置脉冲频率200-300Hz，上下电极板均放置于上清液中，且设置上下电极板间距为8mm，经过脉冲处理后的上清液更加精纯，上清液中的含磷量更高；