【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水资源回收，更具体地，涉及从污泥焚烧灰中回收磷资源的方法及系统。
技术介绍
1、磷(p)是一种不可再生资源，它是生物遗传物质(dna和rna)以及三磷酸腺苷(atp)中的组成元素，也是在人体的生命活动以及动植物生长过程中必须的元素。磷资源通常来自于磷矿石，磷资源消耗量会与人口规模、农业生产和资源出口贸易等息息相关。为了缓解磷资源短缺问题，从废弃物中回收磷，实现磷资源的循环利用显得格外重要。污泥是城市污水处理厂除磷过程中产生的固体废物，其磷含量能够达到5wt.％，因此污泥被认为是一种具有前景的含磷固体废物。
2、污泥焚烧是一种常见的污泥无害化处置方式，在焚烧过程中，污泥体积和重量大大减小，有机物、细菌、病虫卵等被氧化，污泥中的磷在此过程中不断富集，最终与污泥中的重金属结合成为复杂的含磷矿物存在于污泥焚烧灰中。通常情况下，污泥焚烧灰中的磷含量能够达到4-11.9wt.％，是一种极具磷回收潜力的含磷固体废物。
3、目前从污泥焚烧灰中回收磷主要分为两种，分别是热化学法和湿法化学提磷。热化学法使用药剂固化或去除污泥焚烧灰中的重金属，但需要对污泥焚烧灰进行二次高温处理，消耗大量能源的同时也难以回收纯净的磷元素。湿法化学提磷能够将污泥焚烧灰中的磷和重金属同步浸提到液相中，并通过后续分离技术实现磷与重金属的分离，作为一种操作简单，设备要求低，成本低廉的磷回收方式受到广泛应用。目前常用的浸提剂以硫酸，硝酸，盐酸等强酸与中强酸为主，但具体的液固比等条件仍需要进行优化，若酸量不足，则会使污泥焚烧灰磷浸出不完全。
4、中国专利申请cn101339133b公开了一种钙质沉积物有机磷的提取及组成分析方法，该专利技术中使用的方法是采用偏酸性的edta(c10h16n2o8，乙二胺四乙酸)溶液对沉积物进行冲洗并离心，再结合传统提取方法naoh加edta混合溶液对沉积物进行振荡提取并离心，然后取部分naoh+edta提取液用光谱仪测定总磷。但该专利技术的不足之处在于：1.使用naoh+edta提取液对沉积物中总磷的提取率偏低；2.缺少浸提溶液中其他杂质离子浓度的测定及分离过程。
5、中国专利申请cn106430136b公开了一种从污泥单独焚烧灰渣中回收磷和去除重金属的方法，该专利技术中使用的方法是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，混合液进行固液分离，分离后的上清液中加入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，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，达到回收溶液中磷的目的。但该专利技术的不足之处在于：1.浸提工艺中采用硫酸作为浸提剂，对反应器的耐腐蚀性要求较高；2.浸提反应时间较长(10-12h)，浸提效率低；3.使用强酸和强碱，涉及多步ph调节操作，药剂消耗量大；4.将ph调节至碱性过程中，存在磷与其他金属形成二次沉淀的可能。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种以edta水热反应在一定条件下，实现污泥焚烧灰磷浸提，随后使用实验室自制的镧系磷酸盐选择性吸附剂ldc(la2co5，二氧化碳酸镧)实现磷酸盐与重金属分离的全流程协同污泥焚烧灰磷回收方法。
2、本专利技术采用如下的技术方案。本专利技术的第一方面提供了一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，包括以下步骤：
3、步骤1，收集脱水污泥饼置于反应容器中进行干燥、粉碎、过筛和煅烧，得到污泥焚烧灰；
4、步骤2，通过水热合成法制成选择性镧基纳米吸附剂ldc；
5、步骤3，对步骤1获得的污泥焚烧灰进行xrf(x-ray fluorescence spectrometer，x射线荧光分析)组分含量分析，根据测试得到的污泥焚烧灰重金属含量计算edta加入量；
6、步骤4，将污泥焚烧灰，edta和去离子水放置于反应釜内衬中，将不锈钢水热反应釜置入烘箱中，加热至目标温度1h后，断电，使烘箱自然冷却至室温；
7、步骤5，将步骤4获得的溶液转移至离心管中，离心去除未反应沉淀，得到浸提液，加入步骤2获得的ldc进行磷酸盐的选择性吸附。
8、优选地，步骤1包括：
9、步骤1.1，于污水处理厂中收集脱水污泥饼，在105℃的烘箱中干燥两天，获得干燥污泥；
10、步骤1.2，将步骤1.1获得的干燥污泥进行机械粉碎、过筛，收集粒径小于0.075毫米的样品；
11、步骤1.3，将步骤1.2获得的污泥粉末在800℃的马弗炉中煅烧3小时，得到的焚烧灰，被命名为ssia800。
12、优选地，步骤2包括：
13、步骤2.1，将8.0mmol la(no3)3·6h2o和4.0mmol的乙二胺四乙酸二钠盐溶解入100ml去离子水中，磁力搅拌30分钟；
14、步骤2.2，使用氨水将上述溶液调节至理想的ph值，搅拌30分钟，再加入50ml 16mm十六烷基三甲基溴化铵，搅拌30分钟；
15、步骤2.3，将搅拌后的液体转移至250ml水热反应釜中，200℃下反应24h；
16、步骤2.4，将步骤2.4获得的固体物质洗净干燥并研磨，将研磨后的白色粉末在马弗炉中于420℃煅烧180分钟，得到镧系纳米磷酸盐吸附剂ldc。
17、优选地，步骤3包括：
18、步骤3.1，使用xrf仪器对样品进行测试，得到各金属元素成分及含量的原始数据；
19、步骤3.2，计算水热反应加入的ssia800中含有的所有金属质量，并换算为摩尔数，随后根据edta与各金属的络合比，计算得到针对每个金属元素的edta加入量，将ssia800中的所有金属元素对应的edta加入量加和，即为ssia800水热反应中的edta总加入量。
20、优选地，各金属元素对应edta加入量计算公式如下：
21、
22、优选地，步骤4包括：
23、步骤4.1，称取2g污泥焚烧灰，6.7554g edta和100ml去离子水于250ml反应釜内衬中；
24、步骤4.2，将水热反应釜置入烘箱中，从室温开始加热至140℃，保持1h；
25、步骤4.3，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，步骤1包括：
3.如权利要求1所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，步骤2包括：
4.如权利要求1所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，步骤3包括：
5.如权利要求4所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于：
6.如权利要求1所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，步骤4包括：
7.如权利要求1所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，步骤5中选择性吸附过程为：
8.一种污泥焚烧灰磷资源回收系统，执行如权利要求1至7中任一项所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，步骤1包括：
3.如权利要求1所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，步骤2包括：
4.如权利要求1所述的一种污泥焚烧灰磷资源回收方法，其特征在于，步骤3包括：
5.如权利要求4所述...
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