公布日：2023.08.15
申請(qǐng)日：2023.03.13
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C01B25/32(2006.01)I;C01B25/45(2006.01)I;C05B17/00(2006.01)I;C05G3/40(2020.01)I;C05G3/80(2020.01)I;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/
02(2023.01)N;C02F1/48(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F11/18(2006.01)N;C02F11/13(2019.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/
16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：在工藝水中加入鈣鹽、鎂鹽并加熱；同步滴加堿液，添加亞鐵鹽和鐵鹽；保溫?cái)嚢璺磻?yīng)生產(chǎn)得到含有氮磷的顆粒物；磁分離含有氮磷的顆粒物，固液分離回收磁性營(yíng)養(yǎng)鹽并干燥備用；分離后的液體進(jìn)一步處理后并回用。通過(guò)在工藝水中滴加堿液調(diào)節(jié)Ph值，加入鈣鹽、鎂鹽、亞鐵鹽和鐵鹽，加熱攪拌反應(yīng)后形成含有氮磷的顆粒物；磁分離快速回收磁性營(yíng)養(yǎng)鹽顆粒物；液體經(jīng)處理后返回污水處理系統(tǒng)，磁性顆粒物既可作為緩釋肥用于土壤改良，又可作為帶營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的磁性材料用于制備污水處理微生物載體材料。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，效果好，能回收工藝水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)資源再生利用。
權(quán)利要求書
1.一種污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步：在污泥水熱碳化工藝水中加入鈣鹽、鎂鹽，攪拌并加熱；第二步：在污泥水熱碳化工藝水中同步滴加堿液，亞鐵鹽和鐵鹽；第三步：加畢，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)，生產(chǎn)得到含有氮磷的顆粒物；第四步：磁分離含有氮磷的顆粒物，回收磁性營(yíng)養(yǎng)鹽并固液分離，得到的磁性營(yíng)養(yǎng)鹽顆粒物干燥備用；分離后的液體處理后并回用；所述污泥水熱碳化工藝水是指預(yù)脫水污泥在160-220℃高溫高壓條件下水熱碳化反應(yīng)2-6h后過(guò)濾的濾液，所述污泥水熱碳化工藝水的各項(xiàng)指標(biāo)為：pH1-7，COD10000-100000，氨氮200-1000，總氮400-2000，磷酸鹽為200-1000。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，其特征在于：所述步驟一中鈣鹽是指硝酸鈣、氯化鈣、硫酸鈣、碳酸鈣中的一種或兩種以上混合物，鎂鹽是指硝酸鎂、氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鎂中的一種或兩種以上混合物，鈣離子和鎂離子的合計(jì)添加量為1000-5000ppm，且鈣鹽與鎂鹽的質(zhì)量比為1:99-50:50。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，其特征在于：所述步驟一至步驟四反應(yīng)溫度為40-100℃，步驟四的反應(yīng)時(shí)間為1-5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，其特征在于：所述步驟二中堿液是指堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物中一種或兩種以上混合物，調(diào)理pH至8-12。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，其特征在于：所述步驟二中亞鐵鹽是指硫酸亞鐵、氯化亞鐵中一種或兩種混合物，鐵鹽是指硫酸鐵、氯化鐵中一種或兩種混合物，鐵鹽和亞鐵鹽的合計(jì)添加量為10000-100000ppm，且鐵鹽和亞鐵鹽的質(zhì)量比為1:1-2:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，其特征在于：所述污泥水熱碳化工藝水經(jīng)回收營(yíng)養(yǎng)鹽后COD下降率10-20％，氨氮下降率80-100％，磷酸鹽下降率95-100％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，其特征在于：所述步驟四得到的磁性營(yíng)養(yǎng)鹽用于制作緩釋肥，或作為帶營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的磁性材料用于制備污水處理微生物載體材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，其特征在于：所述步驟四分離后的液體處理后回用至污水處理系統(tǒng)作為反硝化碳源。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中水熱炭化工藝水處理工藝復(fù)雜，處理效果差，成本高，不能實(shí)現(xiàn)資源利用的技術(shù)問(wèn)題。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
一種污泥水熱炭化工藝水營(yíng)養(yǎng)鹽回收方法，包括以下步驟：
第一步：在污泥水熱碳化工藝水中加入鈣鹽、鎂鹽，攪拌并加熱；
第二步：在污泥水熱碳化工藝水中同步滴加堿液，亞鐵鹽和鐵鹽；
第三步：加畢，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)，生產(chǎn)得到含有氮磷的顆粒物；
第四步：磁分離含有氮磷的顆粒物，回收磁性營(yíng)養(yǎng)鹽并固液分離，得到的磁性營(yíng)養(yǎng)鹽顆粒物干燥備用；分離后的液體進(jìn)一步處理后并回用；
所述污泥水熱碳化工藝水是指預(yù)脫水污泥在160-220℃高溫高壓條件下水熱碳化反應(yīng)2-6h后過(guò)濾的濾液，所述污泥水熱碳化工藝水的各項(xiàng)指標(biāo)為：pH1-7，COD10000-100000，氨氮200-1000，總氮400-2000，磷酸鹽為200-1000。
優(yōu)選的，所述步驟一中鈣鹽是指硝酸鈣、氯化鈣、硫酸鈣、碳酸鈣中的一種或兩種以上混合物，鎂鹽是指硝酸鎂、氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鎂中的一種或兩種以上混合物，鈣離子和鎂離子的合計(jì)添加量為1000-5000ppm，且鈣鹽與鎂鹽的質(zhì)量比為1:99-50:50。
優(yōu)選的，所述步驟一至步驟四反應(yīng)溫度為40-100℃，步驟四的反應(yīng)時(shí)間為1-5h。
優(yōu)選的，所述步驟二中堿液是指堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物中一種或兩種以上混合物，調(diào)理pH至8-12。
優(yōu)選的，所述步驟二中亞鐵鹽是指硫酸亞鐵、氯化亞鐵中一種或兩種混合物，鐵鹽是指硫酸鐵、氯化鐵中一種或兩種混合物，鐵鹽和亞鐵鹽的合計(jì)添加量為10000-100000ppm，且鐵鹽和亞鐵鹽的質(zhì)量比為1:1-2:1。
優(yōu)選的，所述污泥水熱碳化工藝水經(jīng)回收營(yíng)養(yǎng)鹽后COD下降率10-20％，氨氮下降率80-100％，磷酸鹽下降率95-100％。
優(yōu)選的，所述步驟四得到的磁性營(yíng)養(yǎng)鹽用于制作緩釋肥，或作為帶營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的磁性材料用于制備污水處理微生物載體材料。
優(yōu)選的，所述步驟四分離后的液體處理后回用至污水處理系統(tǒng)作為反硝化碳源。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)加入鈣鹽和鎂鹽，鈣鹽與工藝水中的磷酸根發(fā)生反應(yīng)生成磷酸鈣沉淀，鎂鹽與銨根及磷酸根反應(yīng)生成鳥糞石；同步滴加堿液調(diào)節(jié)Ph值，再添加亞鐵鹽和鐵鹽，保溫?cái)嚢枋刮锪铣浞址磻?yīng)，形成含有氮磷的顆粒物；通過(guò)磁分離快速回收磁性營(yíng)養(yǎng)鹽顆粒物；剩余的液體經(jīng)進(jìn)一步處理后返回污水處理系統(tǒng)，磁性顆粒物既可作為緩釋肥用于土壤改良，又可作為帶營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的磁性材料用于制備污水處理微生物載體材料。本發(fā)明回收營(yíng)養(yǎng)鹽的工藝簡(jiǎn)單，效果好，既能對(duì)污泥水熱碳化工藝水預(yù)處理，降低氮磷等污染物，便于后續(xù)處理，又能回收工藝水中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)資源再生利用。
（發(fā)明人：高衛(wèi)民;程寒飛;張哲;冉景;朱巧紅;徐馳;李傳松）
