[發明專利]促進富磷污泥中磷釋放的方法

在審

• 申請號: 201810329057.4
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108726837A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 許云峰;王昕;孫萬雪;張亮;丁瑩;錢光人
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C02F11/00;C02F101/10
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種促進富磷污泥中磷釋放的方法，首先將污泥靜止至少24h后，棄去上清液，剩下的污泥過篩除去雜質顆粒；然后將污泥放入電化學反應裝置中，采用電化學方法進行富磷污泥中磷釋放，在設定的時間、電壓條件下進行電化學反應，釋磷結束。本發明方法能夠有效地將污泥固相中的磷釋放到液相中從而有利于后續磷的回收利用，且操作簡單，綠色無污染。本發明采用電化學處理方法處理污泥，能耗較小，成本低，適合實際應用。

技術領域

本發明涉及一種污泥處理方法，特別是涉及一種從污泥中收集磷進行磷資源化的方法，應用于污泥回收磷技術領域。

背景技術

磷是所有生命體不可缺少且不可代替的營養元素，也是農業生產過程中十分關鍵的因素。在現如今人口大量增長的社會環境下，糧食的需求也隨之不斷增長，因此磷資源也變得更加重要。磷礦石是一種獲取磷的重要資源，但它是不可再生的。有研究表明，在不久的將來磷資源將處于一個供不應求的階段。此外，由于人類的生產和生活等活動，大量的磷被排入水體中，從而使得水體富營養化日益嚴重。污水除磷的工藝被廣泛應用，同時產生了大量的富磷污泥，并且在污水處理的過程中有90％的磷從污水中轉移到了固相污泥中。因此，從“二級磷源”的污泥中回收磷一方面可以在一定程度上解決環境污染的問題，另一方面能夠緩解磷資源緊張的問題。

回收磷的前提是要將污泥中的磷從固相釋放到液相中，從而進行下一步的回收。鑒于此，提高污泥的破解程度以釋放出更多的磷成為了目前該領域的研究重點。污泥破解釋磷的方法主要有三類：化學法，生物法和物理法。pH調節污泥的酸堿程度能夠破壞污泥的絮體結構，從而釋放更多的磷；加入如鼠李糖脂、十二烷基苯磺酸鈉等表面活性劑也可以破壞有機質結構，促進磷從胞外聚合物(EPS)中釋放出來；另外一些如二氧化氯、臭氧等化學氧化劑也可以促進污泥中磷的釋放。這些方法都能有效地促進污泥中磷的釋放，并且也得到了實際應用。但是，化學試劑的投加不僅增加了能源的消耗和處理過程的費用，還會在一定程度上產生二次污染。查閱專利文獻，以申請號為CN201610536002.1的“利用高壓脈沖放電結合厭氧發酵強化剩余污泥釋磷的方法”的專利文獻為例，該方法利用的是高壓脈沖放電的技術，結合了污泥的厭氧發酵。將污泥放入高壓脈沖的裝置中，放電使污泥細胞破裂從而達到污泥釋磷的效果。然而，該方法采用的高壓脈沖技術能耗大，設備昂貴。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種促進富磷污泥中磷釋放的方法，采用電化學處理方法，在兩極板間產生電場力和羥基自由基，能夠使污泥水解和細胞破裂從而達到磷釋放，電化學處理方法不會產生污染物，在富磷污泥回收磷的過程中能實現有效的磷釋放，而且是一種綠色環保、操作簡單的方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種促進富磷污泥中磷釋放的方法，包括如下步驟：

a.取富磷污泥在不低于4℃條件下靜止至少24h，使固液分層，然后棄去上清液，將剩下的污泥過孔徑不大于1mm的篩子除去污泥中的雜質，然后將去除雜質的污泥在不高于4℃的條件下儲存，備用；

b.取經過所述步驟a中處理后的污泥200～400mL，置于電化學裝置的反應容器中，采用陰陽兩極電極板作為電化學裝置的電極裝置，將陰陽兩極電極板插入污泥中，控制陰陽兩極電極板間的電壓為1.5～6V，控制污泥進行電化學反應的時間為20～100min，在磁力攪拌的作用下，使污泥進行電化學反應，采用電化學方法處理富磷污泥，從而得到完成磷釋放的活性污泥。優選采用Ti/RO₂電極網作為陰陽兩極電極板的電化學裝置，進行處理污泥中磷釋放過程。優選控制陰陽兩極電極板間的電壓為3.0～6V。進一步優選控制陰陽兩極電極板間的電壓為3.0～4.5V。優選控制污泥進行電化學反應的時間為40～100min。進一步優選控制污泥進行電化學反應的時間為60～100min。優選控制陰陽兩極電極板間距不低于3cm。