[发明专利]一种从污泥单独焚烧灰渣中回收磷和去除重金属的方法

摘要

本发明涉及一种从污泥单独焚烧灰渣中回收磷和去除重金属的方法，该方法从污泥单独焚烧厂取得污泥焚烧灰渣，采用硫酸溶解法将污泥焚烧灰渣中的重金属以及含磷化合物溶解至溶液中，混合液进入离心分离器固液分离，分离后的残渣可作为一般废弃物处置，上清液中加入NaOH调节pH至8～10，并加入Na2S与上清液中重金属形成沉淀，离心分离后，实现重金属的去除。分离后的上清液加入Ca(OH)2调节pH至10～12，Ca2+与溶液中的PO43‑形成磷酸钙沉淀，经离心分离后，获得高品质的磷酸钙，继而达到回收溶液中磷的目的。本发明方法摒弃传统从剩余污泥中提取磷的方法，另辟新径，从污泥单独焚烧灰渣中提取磷，具有磷回收效率高、处理规模小、能够去除重金属、磷酸钙品质高等优点。

主权项

一种从污泥单独焚烧灰渣中回收磷和去除重金属的方法，其特征在于：从污泥单独焚烧厂取得污泥焚烧灰渣，采用硫酸溶解法将污泥焚烧灰渣中的重金属以及含磷化合物溶解至溶液中得到混合液，混合液进入离心分离器固液分离，分离后的残渣作为一般废弃物处置；分离出残渣的上清液中加入NaOH调节pH至8～10，并加入Na2S与上清液中重金属形成沉淀，离心分离后出重金属沉淀，实现重金属的去除；分离去除重金属沉淀的上清液加入Ca(OH)2，调节pH至10～12，Ca2+与溶液中的PO43‑形成磷酸钙沉淀，经离心分离后，获得磷酸钙；具体步骤如下：步骤一：污泥焚烧灰渣经球磨机(1)粉碎至80目以上的细粉；步骤二：按固液质量比8～12:1向溶解反应器(2)加入磨碎后的污泥焚烧灰渣和硫酸，溶解反应器(2)设有搅拌器搅拌，保证灰渣与硫酸充分接触，搅拌速度：100～200rpm，溶解反应器(2)停留时间：10～12h，溶解反应器(2)的pH控制在1～3之间；溶解反应器采用硫酸溶解灰渣中的重金属氧化物，同时释放灰渣中的含磷化合物，此时，溶液中含磷化合物以H3PO4和H2PO4‑为主；步骤三：溶解反应器(2)的出水进入第一离心分离器(3)，离心分离转速：3000～6000rpm，分离时间：15～30min，离心分离后不溶于酸的残渣作为一般废弃物处理，上清液进入反应器重金属脱除反应器(4)；步骤四：上一步上清液以及步骤五和步骤七的部分回流上清液进入重金属脱除反应器(4)，重金属脱除反应器(4)为密闭反应器，设有搅拌器，搅拌速度为100～400rpm，在重金属脱除反应器(4)中加入NaOH，调节pH至8～10之间，再加入Na2S与上清液中的重金属离子形成硫化物沉淀，达到去除重金属的目的；步骤五：重金属脱除反应器(4)的出水进入第二离心分离器(5)，离心分离转速：3000～6000rpm，分离时间：15～30min，离心分离后上清液进入下一级：磷回收反应器(6)，离心分离后的残渣为重金属硫化物残渣，作为危险废弃物处置；为降低Na2S和NaOH药剂使用量，部分离心分离后的上清液回流至步骤四中重金属脱除反应器(4)内；步骤六：上清液进入磷回收反应器(6)，磷回收反应器(6)设搅拌器，搅拌速度为100～200rpm，反应器停留时间15～30min；磷回收反应器(6)中加入Ca(OH)2，pH控制在9～12之间，溶液中含磷化合物以PO43‑和HPO42‑存在，PO43‑与Ca2+形成Ca3(PO4)2沉淀，PO43‑含量不断减小促进HPO42‑不断电离出PO43‑；步骤七：磷回收反应器(6)出水进入第二离心分离器(7)，离心分离转速：4000～8000rpm，分离时间：20～30min，离心分离后残渣即为Ca3(PO4)2，离心分离后上清液进入下一级：中和反应器(8)；离心分离后的上清液碱性较强，为节约中和反应器酸用量和步骤四中NaOH药剂使用量，部分上清液回流至重金属脱除反应器(5)；步骤八：上清液进入中和反应器(8)，加入H2SO4，调节pH至7左右，污水达标排放。