本发明属于鸟粪石回收处理
技术领域：
，具体涉及一种从市政污泥中回收鸟粪石的方法。
背景技术：
：鸟粪石的化学名是磷酸铵镁，化学式为mgnh4po4·6h2o，含12％的n和52％p2o5。鸟粪石的植物可利用性高达70～100％，优于大部分矿物磷肥，是一种效果优良的缓释肥，不溶于水，淋溶性小，不易流失，对水环境的影响小。磷是生物必需的营养物质，由于全球人口的快速增长，目前有可利用价值的磷矿非常少，此外，排放含磷废物也会造成水体的富营养化。因此，从各类富磷废物中回收磷资源已陈伟解决磷资源短缺的重要方式。一般情况下，0.1立方米的污水中可以结晶出1g鸟粪石。如果世界人口按70亿计，人均排放2.5gpo43-/d计算，一年就可以直奔出62kt的磷(以p2o5计)，对磷矿的开采量可以减少6.8％。因此，从市政污泥中回收鸟粪石磷不仅可以减小氮、磷对水体污染的影响，节约磷矿资源，而且对污水处理厂的持续发展战略起到了关键作用。从污泥液相中以鸟粪石沉淀的方式回收磷具有稳定性高，操作方法简单，植物可利用性高，与其他回收方式相比经济成本低的特点，然而目前从污泥液相中以鸟粪石磷回收的收率只有40～60％左右，同时鸟粪石回收纯度受污泥中ca、mg、fe、al等金属离子的影响较大。因此，如何在鸟粪石磷回收过程中避免金属林子与磷的无效结合，提高鸟粪石的回收效率和回收纯度成为污泥磷回收的关键。技术实现要素：本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种从市政污泥中回收鸟粪石的方法，以提高鸟粪石的回收效率和回收纯度。本发明的第一方面提供了一种从市政污泥中回收鸟粪石的方法，包括以下步骤：s1：将市政污泥进行固液分离，得到滤液和滤渣；s2：对步骤s1得到的滤液进行二次过滤，得到二次滤液；s3：将步骤s2得到的二次滤液与镁源和复合金属络合剂混合，进行鸟粪石反应处理，得到鸟粪石颗粒。根据本发明的一种实施方式，步骤s1中，所述固液分离采用的设备为板框压滤机。根据本发明的一种实施方式，步骤s1中，所述固液分离采用的设备为隔膜式压滤机。根据本发明的一种实施方式，所述的方法还包括在步骤s1之前，对所述市政污泥进行浓缩处理。根据本发明的一种实施方式，所述的方法还包括在步骤s1之前，对所述市政污泥进行浓缩处理，浓缩至污泥含水量小于30％。根据本发明的一种实施方式，所述的方法还包括在对所述市政污泥进行浓缩处理之前，对所述市政污泥进行超声处理。根据本发明的一种实施方式，所述超声处理的声能密度为0.8～1.2w/ml。根据本发明的一种实施方式，所述超声处理的声能密度为1.0w/ml。根据本发明的一种实施方式，所述超声处理的时间为30～45min。根据本发明的一种实施方式，所述超声处理的时间为35min。根据本发明的一种实施方式，步骤s2中，二次过滤后，二次滤液的悬浮物含量≤5mg/l。根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，二次滤液与镁源混合时，镁、磷的摩尔比为(0.5～1)：1。根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，二次滤液与镁源混合时，镁、磷的摩尔比为0.8：1。根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，二次滤液与复合金属络合剂混合时，二次滤液与复合金属络合剂的体积比为(90～100):1。根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，二次滤液与复合金属络合剂混合时，二次滤液与复合金属络合剂的体积比为95:1。根据本发明的一种实施方式，所述复合金属络合剂为乙二胺四乙酸与腐植酸按质量比为(1～3)：1的混合物。根据本发明的一种实施方式，所述复合金属络合剂为乙二胺四乙酸与腐植酸按质量比为2：1的混合物。本发明提供的从市政污泥中回收鸟粪石的方法，至少具有以下技术效果：本发明所提供的方法，可以先对市政污泥进行超声处理，首先，可以使得污泥破碎的同时导致细胞破裂，从而促进细胞内水分以及po43-释放至液相中；其次，可以促进污泥中的固态tp大部分以po43-形态转移到液相中，能够提高污泥固液分离后液相中的磷含量，有利于后续提高鸟粪石提取回收率；第三，对市政污泥进行超声处理，无需添加额外的试剂，处理成本低。再通过板框压滤或隔膜式压滤进行固液分离，有利于获得含水量低的滤渣，有助于实现污泥减量化。固液分离之后，再向固液分离后得到的二次滤液中添加镁源和复合金属络合剂进行鸟粪石回收反应处理，从而得到鸟粪石颗粒。在实际应用中，可以有效市政污泥脱水滤液中的磷浓度，减少污水处理厂的污泥水滤液的返回负荷。本发明所提供的方法，工艺较为简单，无需昂贵的设备投入，节约了基建与设备投资，有利于推广应用。本发明所提供的方法，复合金属络合剂为乙二胺四乙酸与腐植酸的混合物，可以有效避免鸟粪石回收过程中，设备和管道的结垢问题。具体实施方式以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。实施例1本实施例提供了一种从市政污泥中回收鸟粪石的方法，包括以下步骤：s1：将市政污泥进行固液分离，得到滤液和滤渣；s2：对步骤s1得到的滤液进行二次过滤，得到二次滤液；s3：将步骤s2得到的二次滤液与镁源和复合金属络合剂混合，进行鸟粪石反应处理，得到鸟粪石颗粒。步骤s1中，所述固液分离采用的设备为隔膜式压滤机。步骤s2中，二次过滤后，二次滤液的悬浮物含量≤5mg/l。步骤s3中，二次滤液与镁源混合时，镁、磷的摩尔比为0.8：1。步骤s3中，二次滤液与复合金属络合剂混合时，二次滤液与复合金属络合剂的体积比为95:1。复合金属络合剂为乙二胺四乙酸与腐植酸按质量比为2：1的混合物。实施例2本实施例提供了一种从市政污泥中回收鸟粪石的方法，包括以下步骤：s1：对市政污泥进行浓缩处理，浓缩至污泥含水量小于30％。s2：将市政污泥进行固液分离，得到滤液和滤渣；s3：对步骤s1得到的滤液进行二次过滤，得到二次滤液；s4：将步骤s2得到的二次滤液与镁源和复合金属络合剂混合，进行鸟粪石反应处理，得到鸟粪石颗粒。步骤s2中，所述固液分离采用的设备为隔膜式压滤机。步骤s3中，二次过滤后，二次滤液的悬浮物含量≤5mg/l。步骤s4中，二次滤液与镁源混合时，镁、磷的摩尔比为0.8：1。步骤s4中，二次滤液与复合金属络合剂混合时，二次滤液与复合金属络合剂的体积比为95:1。复合金属络合剂为乙二胺四乙酸与腐植酸按质量比为2：1的混合物。实施例3本实施例提供了一种从市政污泥中回收鸟粪石的方法，包括以下步骤：s1：对市政污泥进行超声处理，超声处理的声能密度为1.0w/ml，超声处理的时间为35min；s2：对市政污泥进行浓缩处理，浓缩至污泥含水量小于30％。s3：将市政污泥进行固液分离，得到滤液和滤渣；s4：对步骤s1得到的滤液进行二次过滤，得到二次滤液；s5：将步骤s2得到的二次滤液与镁源和复合金属络合剂混合，进行鸟粪石反应处理，得到鸟粪石颗粒。步骤s3中，所述固液分离采用的设备为隔膜式压滤机。步骤s4中，二次过滤后，二次滤液的悬浮物含量≤5mg/l。步骤s5中，二次滤液与镁源混合时，镁、磷的摩尔比为0.8：1。步骤s5中，二次滤液与复合金属络合剂混合时，二次滤液与复合金属络合剂的体积比为95:1。复合金属络合剂为乙二胺四乙酸与腐植酸按质量比为2：1的混合物。对比例1本实施例提供了一种从市政污泥中回收鸟粪石的方法，包括以下步骤：s1：将市政污泥进行固液分离，得到滤液和滤渣；s2：对步骤s1得到的滤液进行二次过滤，得到二次滤液；s3：将步骤s2得到的二次滤液与镁源和复合金属络合剂混合，进行鸟粪石反应处理，得到鸟粪石颗粒。步骤s1中，所述固液分离采用的设备为隔膜式压滤机。步骤s2中，二次过滤后，二次滤液的悬浮物含量≤5mg/l。步骤s3中，二次滤液与镁源混合时，镁、磷的摩尔比为0.8：1。步骤s3中，二次滤液与复合金属络合剂混合时，二次滤液与复合金属络合剂的体积比为95:1。复合金属络合剂为乙二胺四乙酸。对比例2本实施例提供了一种从市政污泥中回收鸟粪石的方法，包括以下步骤：s1：将市政污泥进行固液分离，得到滤液和滤渣；s2：对步骤s1得到的滤液进行二次过滤，得到二次滤液；s3：将步骤s2得到的二次滤液与镁源和复合金属络合剂混合，进行鸟粪石反应处理，得到鸟粪石颗粒。步骤s1中，所述固液分离采用的设备为隔膜式压滤机。步骤s2中，二次过滤后，二次滤液的悬浮物含量≤5mg/l。步骤s3中，二次滤液与镁源混合时，镁、磷的摩尔比为0.8：1。步骤s3中，二次滤液与复合金属络合剂混合时，二次滤液与复合金属络合剂的体积比为95:1。复合金属络合剂为腐植酸。检测例本例以长沙某污水处理厂的市政污泥作为试验对象，分别采用实施例1至3和对比例1、2的方法回收鸟粪石，检测了鸟粪石的纯度。鸟粪石的化学名是磷酸铵镁，化学式为mgnh4po4·6h2o，mg：n：p的比值为1：1:1，p和mg容易生成除鸟粪石之外的很多杂质，比如mg3(po4)2、ca3(po4)2、cahpo4等。在鸟粪石结晶反应过程中，nh4+只能与p和mg形成磷酸铵镁沉淀，而不能形成其他沉淀。因此可以通过测定沉淀产物中的铵根离子浓度来转化鸟粪石沉淀纯度。鸟粪石纯度计算公式如式(1)。ш＝(c×a×v×245.41)/(14.007×m)×100％，(1)。式(1)中，ш为鸟粪石纯度，单位％；c为衬底溶解液中的nh4+-n浓度，单位mg/l；a为衬底溶解液的稀释倍数；14.007为氮元素的相对原子质量，单位g/mol；245.41为鸟粪石警惕的相对分子质量，单位g/mol；v为沉淀溶解液的体积，单位l；m为所取的沉淀物质量，单位mg。鸟粪石的纯度检测结果如表1所示。表1编号鸟粪石纯度/％实施例170.5实施例275.3实施例380.2对比例165.7对比例267.8从表1的检测结果可以看出，实施例3的方法，回收得到的鸟粪石纯度最高。其次为实施例2和实施例1的方法。说明先对市政污泥进行超声处理，可以使得污泥破碎的同时导致细胞破裂，从而促进细胞内水分以及po43-释放至液相中。还可以促进污泥中的固态tp大部分以po43-形态转移到液相中，能够提高污泥固液分离后液相中的磷含量，有利于后续提高鸟粪石纯度。本发明所提供的方法，复合金属络合剂为乙二胺四乙酸与腐植酸的混合物，可以有效避免鸟粪石回收过程中，设备和管道的结垢问题。上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属
技术领域：
普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。当前第1页12