申请日2018.04.13
公开(公告)日2018.11.02
IPC分类号C02F11/12; C02F11/00; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种促进富磷污泥中磷释放的方法，首先将污泥静止至少24h后，弃去上清液，剩下的污泥过筛除去杂质颗粒;然后将污泥放入电化学反应装置中，采用电化学方法进行富磷污泥中磷释放，在设定的时间、电压条件下进行电化学反应，释磷结束。本发明方法能够有效地将污泥固相中的磷释放到液相中从而有利于后续磷的回收利用，且操作简单，绿色无污染。本发明采用电化学处理方法处理污泥，能耗较小，成本低，适合实际应用。
权利要求书
1.一种促进富磷污泥中磷释放的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.取富磷污泥在不低于4℃条件下静止至少24h，使固液分层，然后弃去上清液，将剩下的污泥过孔径不大于1mm的筛子除去污泥中的杂质，然后将去除杂质的污泥在不高于4℃的条件下储存，备用;
b.取经过所述步骤a中处理后的污泥200～400mL，置于电化学装置的反应容器中，采用阴阳两极电极板作为电化学装置的电极装置，将阴阳两极电极板插入污泥中，控制阴阳两极电极板间的电压为1.5～6V，控制污泥进行电化学反应的时间为20～100min，在磁力搅拌的作用下，使污泥进行电化学反应，采用电化学方法处理富磷污泥，从而得到完成磷释放的活性污泥。
2.根据权利要求1所述促进富磷污泥中磷释放的方法，其特征在于：在所述步骤b中，用Ti/RO2电极网作为阴阳两极电极板的电化学装置，进行处理污泥中磷释放过程。
3.根据权利要求1所述促进富磷污泥中磷释放的方法，其特征在于：在所述步骤b中，控制阴阳两极电极板间的电压为3.0～6V。
4.根据权利要求3所述促进富磷污泥中磷释放的方法，其特征在于：在所述步骤b中，控制阴阳两极电极板间的电压为3.0～4.5V。
5.根据权利要求1所述促进富磷污泥中磷释放的方法，其特征在于：在所述步骤b中，控制污泥进行电化学反应的时间为40～100min。
6.根据权利要求5所述促进富磷污泥中磷释放的方法，其特征在于：在所述步骤b中，控制污泥进行电化学反应的时间为60～100min。
7.根据权利要求5所述促进富磷污泥中磷释放的方法，其特征在于：在所述步骤b中，控制阴阳两极电极板间距不低于3cm。
说明书
促进富磷污泥中磷释放的方法
技术领域
本发明涉及一种污泥处理方法，特别是涉及一种从污泥中收集磷进行磷资源化的方法，应用于污泥回收磷技术领域。
背景技术
磷是所有生命体不可缺少且不可代替的营养元素，也是农业生产过程中十分关键的因素。在现如今人口大量增长的社会环境下，粮食的需求也随之不断增长，因此磷资源也变得更加重要。磷矿石是一种获取磷的重要资源，但它是不可再生的。有研究表明，在不久的将来磷资源将处于一个供不应求的阶段。此外，由于人类的生产和生活等活动，大量的磷被排入水体中，从而使得水体富营养化日益严重。污水除磷的工艺被广泛应用，同时产生了大量的富磷污泥，并且在污水处理的过程中有90%的磷从污水中转移到了固相污泥中。因此，从“二级磷源”的污泥中回收磷一方面可以在一定程度上解决环境污染的问题，另一方面能够缓解磷资源紧张的问题。
回收磷的前提是要将污泥中的磷从固相释放到液相中，从而进行下一步的回收。鉴于此，提高污泥的破解程度以释放出更多的磷成为了目前该领域的研究重点。污泥破解释磷的方法主要有三类：化学法，生物法和物理法。pH调节污泥的酸碱程度能够破坏污泥的絮体结构，从而释放更多的磷;加入如鼠李糖脂、十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂也可以破坏有机质结构，促进磷从胞外聚合物(EPS)中释放出来;另外一些如二氧化氯、臭氧等化学氧化剂也可以促进污泥中磷的释放。这些方法都能有效地促进污泥中磷的释放，并且也得到了实际应用。但是，化学试剂的投加不仅增加了能源的消耗和处理过程的费用，还会在一定程度上产生二次污染。查阅专利文献，以申请号为CN201610536002.1的“利用高压脉冲放电结合厌氧发酵强化剩余污泥释磷的方法”的专利文献为例，该方法利用的是高压脉冲放电的技术，结合了污泥的厌氧发酵。将污泥放入高压脉冲的装置中，放电使污泥细胞破裂从而达到污泥释磷的效果。然而，该方法采用的高压脉冲技术能耗大，设备昂贵。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种促进富磷污泥中磷释放的方法，采用电化学处理方法，在两极板间产生电场力和羟基自由基，能够使污泥水解和细胞破裂从而达到磷释放，电化学处理方法不会产生污染物，在富磷污泥回收磷的过程中能实现有效的磷释放，而且是一种绿色环保、操作简单的方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种促进富磷污泥中磷释放的方法，包括如下步骤：
a.取富磷污泥在不低于4℃条件下静止至少24h，使固液分层，然后弃去上清液，将剩下的污泥过孔径不大于1mm的筛子除去污泥中的杂质，然后将去除杂质的污泥在不高于4℃的条件下储存，备用;
b.取经过所述步骤a中处理后的污泥200～400mL，置于电化学装置的反应容器中，采用阴阳两极电极板作为电化学装置的电极装置，将阴阳两极电极板插入污泥中，控制阴阳两极电极板间的电压为1.5～6V，控制污泥进行电化学反应的时间为20～100min，在磁力搅拌的作用下，使污泥进行电化学反应，采用电化学方法处理富磷污泥，从而得到完成磷释放的活性污泥。优选采用Ti/RO2电极网作为阴阳两极电极板的电化学装置，进行处理污泥中磷释放过程。优选控制阴阳两极电极板间的电压为3.0～6V。进一步优选控制阴阳两极电极板间的电压为3.0～4.5V。优选控制污泥进行电化学反应的时间为40～100min。进一步优选控制污泥进行电化学反应的时间为60～100min。优选控制阴阳两极电极板间距不低于3cm。
本发明采用电化学处理富磷污泥促进污泥中磷的释放，取本发明通过电化学作用的处理后的活性污泥50～80mL于100mL的离心管中，在3000～4000r/min的离心机中离心10～15min。取出离心后的上清液，过0.45um的过滤膜后储存测试，即能的得到经过电化学处理后污泥上清液中的可溶解性磷(TDP)、磷酸盐(MRP)、有机磷(OP)的磷指标信息。本发明利用电化学作用促进污泥中的磷释放，从而有利于磷回收，能应用于污泥回收磷技术领域。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明通过电化学作用的处理，能够有效地释放出污泥中的磷，从而有利于后续的磷回收和磷的资源提供了基础;
2.本发明采用电化学处理方法处理污泥，能耗较小，成本低，适合实际应用;
3.本发明采用电化学处理方法处理污泥，不会产生二次污染，操作简单，绿色环保。