强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法

技术领域

本发明涉及一种强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法。

背景技术

磷是组成生命物质不可缺少且不能替代的元素之一，没有磷元素，农作物生长受到影响。磷是地球上一种不可自然再生的有限资源，已探明的全球磷矿基础储量为500×10

鸟粪石结晶法回收污水氮磷技术。鸟粪石结晶法，即利用镁离子与铵根离子和磷酸根离子结合，从而生成沉淀（即鸟粪石），进而达到氮、磷共回收的目的。在市政污水活性污泥法处理过程中，市政污水中约有80%总磷会转移至剩余市政污泥中，因此剩余污泥中含有比较高的磷，然而这部分磷不易转移至液相中，很难对其回收。现有技术中多采用超声波、臭氧氧化法使剩余污泥中的磷元素释放，然而这些技术存在能耗大、费用高等特点，为此，研发一种费用低，操作简单的磷释放技术具有重要意义。

传统鸟粪石结晶法处理氮、磷废水时，存在镁盐投加过量、投加碱过多、运行成本高、易产生二次污染等问题，且生成的鸟粪石晶体极其分散，回收困难，限制了该技术的应用，为此，开发容易回收鸟粪石晶体具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法，该方法利用碱强化剩余污泥释放氮磷，并采用生物炭诱导鸟粪石的生成，生成的鸟粪石粒径大，容易回收，另外采用生物炭诱导鸟粪石的生成，实现生物炭的高效利用。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法，具体包括以下步骤：

（1）碱处理剩余污泥释放氮磷

用1 mol/L的HCl或1 mol/L 的NaOH的将剩余污泥pH调至11-13，放上六联搅拌器，转速设为130-180 r/min，时间设为1.5-3 h，将处理后的污泥离心，转速为3000-4500 r/min，时间为10-20 min，取上清液测定其氮磷含量；

（2）生物炭诱导生成鸟粪石

用1 mol/L的HCl或1 mol/L的NaOH将污泥上清液pH调为10-11，然后加入MgCl

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法中，步骤（2）中所述生物炭为椰壳炭、木质炭、煤质炭中的一种或多种混合物。

前述强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法中，步骤（1）中测定的上清液其氮磷含量具体为：

PO

前述强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法中，步骤（2）中加入MgCl

前述强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法中，步骤（2）中上清液中PO

PO

本发明的有益效果是：

本发明中利用碱强化剩余污泥释放氮磷，并采用生物炭诱导鸟粪石的生成，生成的鸟粪石粒径大（粒径>0.1mm），容易回收，另外采用生物炭诱导鸟粪石的生成，实现生物炭的高效利用，回收容易，降低成本，不易二次污染。

在本发明专利中，只需投加镁盐，即可回收剩余污泥中的氮和磷，因此，具有操作简单，成本低等特点。

附图说明

图1为本发明强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法中加碱处理后磷和氮的释放量的数据图；

图2为本发明强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法中生物炭选用椰壳炭诱导磷酸根和氨氮的浓度变化及去除率数据图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明方法详细说明。

实施例1

本实施例提供的一种强化剩余污泥释放氮磷及生物炭诱导制备鸟粪石的方法，具体包括以下步骤：

（1）碱处理剩余污泥释放氮磷

取1 L pH为7.28-8.01的剩余污泥，用51mL的1 mol/L的NaOH将剩余污泥pH调至12，放上六联搅拌器，转速设为150 r/min，时间设为2 h，温度为室温25℃，将处理后的污泥离心，转速为4000 r/min，时间为15min，取上清液测定其氮磷含量，PO

（2）生物炭诱导生成鸟粪石

取50 mL污泥上清液，用1 mol/L的HCl 3.5mL将污泥上清液pH调为10，按n(Mg)：n(P)=1.2，n(P)：n(N)=0.9的比例，加入0.08g的MgCl

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。