一种含磷污泥中磷的回收方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种含磷污泥中磷的回收方法，所述方法包括：对含磷污泥进行研磨、筛分及浆化处理后，进行调质处理，得到含水率为85％‑95％的污泥；将调质处理后的污泥和过量氧气通入超临界水氧化反应装置进行超临界水氧化反应，停留10‑30秒，得到浓盐水和超临界流体；检测所述浓盐水中的重金属含量，在所述浓盐水中的重金属含量不高于预设值的情况下，调节所述浓盐水至碱性，添加沉淀剂至所述浓盐水中进行沉淀处理，并将产物进行分离，得到含磷沉淀物。由于超临界水具有极强的氧化能力，含磷污泥在超临界水氧化反应装置内充分反应，含磷污泥中的磷基本可以得到全部释放，使含磷污泥中磷的回收效率大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种含磷污泥中磷的回收方法
本专利技术涉及污泥处理领域，特别涉及一种含磷污泥中磷的回收方法。
技术介绍
磷是一种重要的难以再生的非金属矿产资源，是维持生命活动必不可少的营养元素。根据权威机构测算，全世界的磷资源只能使用60-130年，磷被列为我国不能满足国民经济发展需要的20种矿产资源之一。另一方面，随污水排放的磷等营养元素造成水体富营养化的问题日益严重，对水体造成严重污染，成为当前重要的环境问题。由于磷元素具有单向流动的特点，因此在污水处理的过程中，大部分的磷只能以必要元素的形式储存在生物体中，最终以剩余污泥的形式进行排放，因此，实现含磷污泥中磷的回收是缓解水体污染及磷资源短缺的重要方法。目前，含磷污泥中磷的回收技术中，常采用酸化与常压微波辐射组合、压榨过滤-浸泡-再曝气、厌氧加热等方法，尽可能促进污泥中磷释放至上清液，对经过固液分离后的富磷上清液采用沉积法进行处理，得到鸟粪石、磷酸钙结晶等含磷沉淀物，进而实现磷的回收。但是，采用这些方法进行磷的回收处理时，含磷污泥中磷的释放浓度有限，使含磷污泥中磷的回收效率较低。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种含磷污泥中磷的回收方法，以实现提高含磷污泥中磷的回收效率的目的。技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种含磷污泥中磷的回收方法，所述方法包括：对含磷污泥进行研磨、筛分及浆化处理后，进行调质处理，得到含水率为85％-95％的污泥；将调质处理后的污泥和过量氧气通入超临界水氧化反应装置进行超临界水氧化反应，停留10-30秒，得到浓盐水和超临界流体，其中，过氧系数为1.5-2；检测所述浓盐水中的重金属含量，在所述浓盐水中的重金属含量不高于预设值的情况下，调节所述浓盐水至碱性，添加沉淀剂至所述浓盐水中进行沉淀处理，并将产物进行分离，得到含磷沉淀物，优选地，所述沉淀处理还包括：添加阴离子助凝剂促进沉淀，所述阴离子助凝剂投加量为所述浓盐水质量的0.1％-0.3％。可选的，在检测到所述浓盐水中的重金属含量高于所述预设值的情况下，所述方法还包括：添加盐酸调节所述浓盐水的pH值至4-6；对调节pH值后的浓盐水进行吸附处理，得到的吸附产物在碱性溶液中进行解析处理，得到含有磷酸盐的解析液；添加沉淀剂至所述含有磷酸盐的解析液中进行沉淀处理，并将产物进行分离，得到含磷沉淀物，优选地，所述沉淀处理还包括：添加阴离子助凝剂促进沉淀，所述阴离子助凝剂投加量为所述解析液质量的0.1％-0.3％。可选的，所述吸附处理包括：采用改性氧化铝对所述调节pH值后的浓盐水进行震荡吸附处理，吸附时间为0.5-3小时，优选地，所述改性氧化铝包括：硫酸铝改性氧化铝和/或硫酸铁改性氧化铝。可选的，所述碱性溶液为质量分数为1％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。可选的，所述沉淀剂选自：镁盐和铵盐混合物、铝盐、铁盐及氢氧化钙饱和溶液中的一种或几种，所述沉淀剂中阳离子与磷酸根的摩尔比为(1-1.5)∶1。可选的，所述阴离子助凝剂包括：聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙中一种或几种。可选的，所述超临界水氧化反应装置包括：换热器、高压柱塞泵及超临界水氧化反应釜，所述换热器、所述高压柱塞泵及所述超临界水氧化反应釜串联连接；所述超临界水氧化反应过程包括：将调质处理后的污泥通入所述换热器，加热至320-350℃后，经过所述高压柱塞泵加压至22-30MPa；将过量氧气和经过所述高压柱塞泵加压后的污泥，通入所述超临界水氧化反应釜内进行超临界水氧化反应，停留10-30秒，得到浓盐水和超临界流体。可选的，所述超临界水氧化反应釜内设置有蒸发壁及多孔内管，所述蒸发壁与所述多孔内管之间的空腔中填充超临界水，所述超临界水氧化反应釜底部设置有浓盐水出口，顶部设置有超临界流体出口、液氧入口及污泥进口。可选的，所述方法还包括：将所述超临界流体通入所述换热器；将通过换热器的超临界流体进行冷却及降压处理后，进行气液分离后，得到气态产物和液态水；将所述液态水回用至所述调质处理过程或直接排放，将所述气态产物压缩分离处理，回收所述气态产物中的氧气，并将得到的氧气返回至所述超临界水氧化反应装置。可选的，调节所述浓盐水的pH值至8.5-9。本专利技术实施例所提供的方案中，将含磷污泥进行研磨、筛分及浆化处理后，进行调质处理，得到含水率为85％-95％的污泥，然后将调质处理后的污泥和过量氧气通入超临界水氧化反应装置进行超临界水氧化反应，停留10-30秒，得到浓盐水和超临界流体，再检测浓盐水中的重金属含量，在浓盐水中的重金属含量不高于预设值的情况下，调节浓盐水至碱性，添加沉淀剂至浓盐水中进行沉淀处理，并将产物进行分离，得到含磷沉淀物，进而回收含磷污泥中的磷。由于超临界水具有极强的氧化能力，含磷污泥在超临界水氧化反应装置内充分反应，含磷污泥中磷的基本可以得到全部释放，使含磷污泥中磷的回收效率大大提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的含磷污泥中磷的回收方法的一种流程图；图2为图1所示实施例中超临界水氧化反应装置的结构示意图。其中，图2中各组件名称与相应附图标记之间的对应关系为：蒸发壁01、多孔内管02、浓盐水出口03、超临界流体出口04、液氧入口05、污泥进口06。具体实施方式本专利技术实施例提供了的一种含磷污泥中磷的回收方法，如图1所示，该回收方法具体包括以下步骤：对含磷污泥进行研磨、筛分及浆化处理后，进行调质处理，得到含水率为85％-95％的污泥；将调质处理后的污泥和过量氧气通入超临界水氧化反应装置进行超临界水氧化反应，停留10-30秒，得到浓盐水和超临界流体，其中，过氧系数为1.5-2；检测所述浓盐水中的重金属含量，在所述浓盐水中的重金属含量不高于预设值的情况下，调节所述浓盐水至碱性，添加沉淀剂至所述浓盐水中进行沉淀处理，并将产物进行分离，得到含磷沉淀物。由于含磷污泥的质地一般不均匀，可能存在结块或含有固体杂质等现象，所以为了后续回收处理过程中利于磷的释放，可以对含磷污泥进行研磨、筛分及浆化处理，去除污泥中的固体杂质，消除结块现象。一般可以筛分至20目以下。在进行含磷污泥的浆化处理时，可以在缺氧环境下进行搅拌，并通过控制搅拌速度使物理浆化作用和生物浆化作用协同发挥作用，降低污泥黏度，还可以适当加入破乳剂等可以消除乳化态物质的药剂，破坏含磷污泥中的乳化态物质，使含磷污泥充分浆化，破乳剂的具体添加量可以由本领域技术人员根据含磷污泥的实际乳化状态确定，在此不做具体限定。进一步的，为了保证含磷污泥的质地均匀，不影响后续的超临界水氧化反应的处理效果，在浆化处理后，还可以对含磷污泥进行调质处理，通过向含磷污泥中添加清水和/或不影响磷回收效果的废水，并进行搅拌，调节含磷污泥的含水率，进而得到质地均匀的含水率为85％-95％的污泥。在实际应用中，专利技术人发现污泥的含水率为85％-95％时更利于污泥中磷的回收处理，回收效率更高。需要说明的是，上述研磨、筛分、浆化及调质处理均为本领域常用的处理方式，本领域技术人员可以根据含磷污泥中的杂质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含磷污泥中磷的回收方法，其特征在于，所述方法包括：对含磷污泥进行研磨、筛分及浆化处理后，进行调质处理，得到含水率为85％‑95％的污泥；将调质处理后的污泥和过量氧气通入超临界水氧化反应装置进行超临界水氧化反应，停留10‑30秒，得到浓盐水和超临界流体，其中，过氧系数为1.5‑2；检测所述浓盐水中的重金属含量，在所述浓盐水中的重金属含量不高于预设值的情况下，调节所述浓盐水至碱性，添加沉淀剂至所述浓盐水中进行沉淀处理，并将产物进行分离，得到含磷沉淀物，优选地，所述沉淀处理还包括：添加阴离子助凝剂促进沉淀，所述阴离子助凝剂投加量为所述浓盐水质量的0.1％‑0.3％。

【技术特征摘要】
1.一种含磷污泥中磷的回收方法，其特征在于，所述方法包括：对含磷污泥进行研磨、筛分及浆化处理后，进行调质处理，得到含水率为85％-95％的污泥；将调质处理后的污泥和过量氧气通入超临界水氧化反应装置进行超临界水氧化反应，停留10-30秒，得到浓盐水和超临界流体，其中，过氧系数为1.5-2；检测所述浓盐水中的重金属含量，在所述浓盐水中的重金属含量不高于预设值的情况下，调节所述浓盐水至碱性，添加沉淀剂至所述浓盐水中进行沉淀处理，并将产物进行分离，得到含磷沉淀物，优选地，所述沉淀处理还包括：添加阴离子助凝剂促进沉淀，所述阴离子助凝剂投加量为所述浓盐水质量的0.1％-0.3％。2.如权利要求1所述的回收方法，其特征在于，在检测到所述浓盐水中的重金属含量高于所述预设值的情况下，所述方法还包括：添加盐酸调节所述浓盐水的pH值至4-6；对调节pH值后的浓盐水进行吸附处理，得到的吸附产物在碱性溶液中进行解析处理，得到含有磷酸盐的解析液；添加沉淀剂至所述含有磷酸盐的解析液中进行沉淀处理，并将产物进行分离，得到含磷沉淀物，优选地，所述沉淀处理还包括：添加阴离子助凝剂促进沉淀，所述阴离子助凝剂投加量为所述解析液质量的0.1％-0.3％。3.如权利要求2所述的回收方法，其特征在于，所述吸附处理包括：采用改性氧化铝对所述调节pH值后的浓盐水进行震荡吸附处理，吸附时间为0.5-3小时，优选地，所述改性氧化铝包括：硫酸铝改性氧化铝和/或硫酸铁改性氧化铝。4.如权利要求2所述的回收方法，其特征在于，所述碱性溶液为质量分数为1％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。5.如权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟燕，乔丽丽，耿翠玉，张鹏昊，迟娟，俞彬，张伦梁，
申请(专利权)人：博天环境集团股份有限公司，博川环境修复北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11