【技术实现步骤摘要】
本申请属于镁空气电池污泥处理，具体涉及一种以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置及方法。
技术介绍
1、镁空气电池是一种高能量密度电池，被广泛研究和应用于各个领域，如便携式电子设备、电动交通工具和能源储存系统等。相比传统锂离子电池，镁空气电池具有更高的理论能量密度、更丰富的资源、更低的成本和更低的环境影响。然而，在镁空气电池的运行过程中，通过吸收空气中的氧气调节电解质中的ph，使得成为一个重要的环境问题。
2、污泥滤液通常包含镁离子、氢氧根离子以及其他的混合物，其中包括可回收的磷资源。在传统的污泥处置中，这些污泥滤液被视为废弃物，并以低成本处理或排放到环境中。然而，这种处理方式存在着几个问题。首先，废弃或排放这些污泥滤液不仅是对资源的浪费，而且可能对周围环境造成污染。其次，由于污泥滤液中磷的含量较高，如果能够有效地回收这些磷资源，将对环境保护和可持续发展具有重要意义。
3、目前，对于镁空气电池污泥滤液的处理和磷回收，尚缺乏高效、经济且环境友好的方法。传统的磷回收技术主要应用于水体中的磷污染治理，而针对污泥滤液中磷的回收，还没有广泛应用的方法或工艺。
4、因此，研发一种能够利用镁空气电池从污泥滤液中高效、经济地回收污泥滤液中的磷资源，并减少环境污染和资源浪费的方法就成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置及方法，能够利用镁空气电池从污泥滤液
2、为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
3、一种以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，包括：镁空气电池系统，
4、混合装置，其用于将所述污泥与固体碳源混合产生含有高磷酸盐的污泥滤液；
5、沉淀剂，镁空气电池极板释放离子作为沉淀剂与所述污泥滤液反应生成混合溶液；
6、离心分离装置，所述混合溶液通过所述离心分离装置分离出固体磷产物和液体部分，其中，所述固体磷产物经过冷冻干燥机干燥取出，所述液体部分置入所述镁空气电池系统中。
7、进一步地，镁空气电池系统包括：镁阳极结构和空气阴极结构，所述镁阳极结构和所述空气阴极结构与外接电阻电连接。
8、进一步地，所述镁阳极结构的表面涂敷有防腐层。
9、进一步地，所述镁阳极结构采用纯度高于99％的镁金属材料。
10、进一步地，镁空气电池系统还包括：石英板结构，所述石英板结构内设有容纳腔，所述镁阳极结构固定在所述容纳腔的一侧，所述空气阴极结构固定在与所述镁阳极结构相对应的另一侧。
11、进一步地，所述石英板结构上设有固定槽，所述镁阳极结构和所述空气阴极结构固定在所述固定槽中。
12、进一步地，所述石英板结构上开设有固定孔，所述镁阳极结构和所述空气阴极结构通过固定件穿过所述固定孔固定在所述容纳腔上。
13、本专利技术还提供了一种以镁空气电池回收污泥滤液中磷的方法，该方法采用上述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置进行，包括如下过程：
14、s01、将调节好的污泥滤液置于镁空气电池系统中，外接电阻为40ω，反应时间为4h，每隔30min取样一次，样品经过0.45μm滤膜过滤后，按照标准方法测定磷酸盐和氨氮的浓度，比较磷酸盐的回收率；
15、s02、预处理：将污泥与固体碳源混合，固体碳源与污泥滤液中的磷酸盐反应，使得磷酸盐溶解并转化为可溶性磷化合物；
16、s03、沉淀和过滤：通过镁空气电池使磷酸盐沉淀，然后通过过滤分离磷酸盐沉淀物；
17、s04、离心分离：将磷酸盐沉淀物进行离心分离，离心时间为20-30分钟，以获得固体磷产物和液体部分；
18、s05、干燥：将固体磷产物进行干燥处理，得到高纯度的含磷的鸟粪石产品；
19、s06、将液体部分重新供给镁空气电池系统以继续产生电能。
20、根据权利要求7所述的一种以镁空气电池回收污泥滤液中磷的方法，其特征在于，所述固体碳源是农业废弃物，包括：玉米芯粉、核桃壳、秸秆等。
21、优选地，所述沉淀剂为包括氢氧化镁、鸟粪石和磷酸镁等化学物质。
22、优选地，所述干燥步骤冷冻干燥机干燥36h-48h。
23、与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
24、(1)本申请中，通过投加固体碳源，使得污泥滤液中的磷酸盐浓度显著升高，从而实现了高回收磷的效率。通过优化处理步骤和条件，例如固体碳源的选择和投加量的控制，可以最大限度地促进磷的溶解和释放，提高回收效率。相比传统方法，本专利技术能够显著提升磷回收率，减少资源浪费。
25、(2)本申请中，回收磷的高效率有助于减少磷的释放和排放到环境中的量。磷是一种宝贵的资源，但过量释放到水体中可能导致水体富营养化和藻类爆发，对水生生物和生态系统造成负面影响。通过采用本专利技术的方法，可以最大限度地回收磷并减少其对环境的负荷，实现循环经济和可持续发展目标。
26、(3)本申请中，通过高效回收污泥滤液中的磷，实现了对镁空气电池中有价值成分的综合利用。磷是一种重要的农业肥料，具有促进植物生长和发育的重要作用。传统上，大量的磷资源被浪费，通过本专利技术的方法可以将这些磷资源回收利用，提高资源的利用率，减少对原始磷矿石的依赖，从而实现资源的可持续利用。
27、(4)本申请中，高回收磷效率不仅有助于节约资源，还能够带来显著的经济效益。镁空气电池的污泥滤液中含有大量的磷，通过高效回收并将其转化为高纯度的磷产品，可以降低生产成本和原料采购费用。同时，通过改善磷资源的供应稳定性，本专利技术为镁空气电池等相关产业提供了可靠的磷供应保障，促进产业发展和竞争力的提升。
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1.一种以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，包括：镁空气电池系统，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，镁空气电池系统包括：镁阳极结构和空气阴极结构，所述镁阳极结构和所述空气阴极结构与外接电阻电连接。
3.根据权利要求2所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，所述镁阳极结构的表面涂敷有防腐层。
4.根据权利要求3所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，所述镁阳极结构采用纯度高于99％的镁金属材料。
5.根据权利要求2所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，镁空气电池系统还包括：石英板结构，所述石英板结构内设有容纳腔，
6.根据权利要求5所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，所述石英板结构上设有固定槽，所述镁阳极结构和所述空气阴极结构固定在所述固定槽中。
7.根据权利要求5所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，所述石英板结构上开设有固定孔，所述镁阳极结构和所述空气阴极结构通过固定件穿
8.一种以镁空气电池回收污泥滤液中磷的方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-7任意一项所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置进行，包括如下过程：
9.根据权利要求8所述的一种以镁空气电池回收污泥滤液中磷的方法，其特征在于，所述固体碳源是农业废弃物，包括：玉米芯粉、核桃壳、秸秆等。
10.根据权利要求8所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，所述沉淀剂为包括氢氧化镁、鸟粪石和磷酸镁等化学物质。
11.根据权利要求8所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，所述干燥步骤冷冻干燥机干燥36h-48h。
...【技术特征摘要】
1.一种以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，包括：镁空气电池系统，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，镁空气电池系统包括：镁阳极结构和空气阴极结构，所述镁阳极结构和所述空气阴极结构与外接电阻电连接。
3.根据权利要求2所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，所述镁阳极结构的表面涂敷有防腐层。
4.根据权利要求3所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，所述镁阳极结构采用纯度高于99％的镁金属材料。
5.根据权利要求2所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，镁空气电池系统还包括：石英板结构，所述石英板结构内设有容纳腔，
6.根据权利要求5所述的以镁空气电池回收污泥滤液中磷的装置，其特征在于，所述石英板结构上设有固定槽，所述镁阳极结构和所述空...
【专利技术属性】
技术研发人员：许洲，刘超，蔡文雄，周章华，王天宇，张未，
申请(专利权)人：上海友联竹园第一污水处理投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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