申请日2018.01.18
公开(公告)日2018.06.22
IPC分类号C02F11/00; C02F11/04; C02F11/12
摘要
本发明公开了一种通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，包括如下步骤：步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥;步骤2，将干燥污泥与一定浓度的硫酸按照一定第一固液比混合，得到混合物溶液;步骤3，将混合物溶液在一定温度下静置一定第一时间后得到浸出液;步骤4，将浸出液与阳离子交换树脂以一定第二固液比混合，得到混合液;步骤5，使用恒温振荡器将混合液在一定转速和室温下搅拌一定第二时间，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液;步骤6，将过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以一定的摩尔比混合，并静置一定第三时间，得到沉淀物，该沉淀物即为含磷化合物。
权利要求书
1.一种通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥;
步骤2，将所述干燥污泥与一定浓度的硫酸按照一定第一固液比混合，得到混合物溶液;
步骤3，将所述混合物溶液在一定温度下静置一定第一时间后得到浸出液;
步骤4，将所述浸出液与阳离子交换树脂以一定第二固液比混合，得到混合液;
步骤5，使用恒温振荡器将所述混合液在一定转速和室温下搅拌一定第二时间，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液;
步骤6，将所述过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以一定的摩尔比混合，并静置一定第三时间，得到沉淀物，该沉淀物即为含磷化合物，
其中，所述步骤2中的所述硫酸的一定浓度为0.1-2M。
2.根据权利要求1所述的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，其特征在于：
其中，所述步骤2中的所述硫酸的一定浓度为0.5-1M。
3.根据权利要求1所述的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，其特征在于：
其中，所述步骤2中的所述硫酸的一定浓度为1M。
4.根据权利要求1所述的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，其特征在于：
其中，所述一定第一固液比为5%。
5.根据权利要求1所述的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，其特征在于：
其中，所述步骤3中的所述一定温度为100℃，所述一定第一时间为2h。
6.根据权利要求1所述的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，其特征在于：
其中，所述步骤4中的所述一定第二固液比为10%。
7.根据权利要求1所述的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，其特征在于：
其中，所述步骤5中的所述一定转速为200rpm，所述步骤5中的所述一定第二时间为2h。
8.根据权利要求1所述的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，其特征在于：
其中，所述步骤6中的所述一定的摩尔比为P:N:Mg=1:3:4，所述一定第三时间为24h。
说明书
一种通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法
技术领域
本发明涉及一种提取磷的方法，具体涉及一种通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法。
背景技术
城市污泥是污水处理厂和污水处理的必然产物。随着我国社会经济和城市化的快速发展，我国城市污泥的排量也随之增加。城市污泥排量的增加，降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。因此，如何合理、有效地处理污泥已成为一个十分紧迫的问题。
城市污泥中含有丰富的且有价值的有机化合物和营养素，而且污泥具有很高的磷含量，这使其成为磷养分的潜在来源。由于磷灰石矿物质的消耗，污泥中磷回收变得越来越重要。我国处理城市污泥的传统方法主要有填埋、焚烧、以及资源化利用。这些污泥的处理方法，都不能回收利用污泥中有价值的物质，不能使污泥得到资源化利用。从目前看来，城市污泥的资源化和能源化利用是国内污泥行业发展的重要方向。因此，如何回收利用城市污泥中有用的物质来减小对环境的危害变得迫切重要。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法。
本发明提供了一种通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，具有这样的特征，包括如下步骤：
步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥;
步骤2，将干燥污泥与一定浓度的硫酸按照一定第一固液比混合，得到混合物溶液;
步骤3，将混合物溶液在一定温度下静置一定第一时间后得到浸出液;
步骤4，将浸出液与阳离子交换树脂以一定第二固液比混合，得到混合液;
步骤5，使用恒温振荡器将混合液在一定转速和室温下搅拌一定第二时间，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液;
步骤6，将过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以一定的摩尔比混合，并静置一定第三时间，得到沉淀物，该沉淀物即为含磷化合物，
其中，步骤2中的硫酸的一定浓度为0.1-2M。
在本发明提供的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中的硫酸的一定浓度为0.5-1M。
在本发明提供的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中的硫酸的一定浓度为1M。
在本发明提供的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法中，还可以具有这样的特征：其中，一定第一固液比为5%。
在本发明提供的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤3中的一定温度为100℃，一定第一时间为2h。
在本发明提供的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤4中的一定第二固液比为10%。
在本发明提供的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤5中的一定转速为200rpm，步骤5 中的一定第二时间为2h。
在本发明提供的通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤6中的一定的摩尔比为P:N:Mg=1:3:4，一定第三时间为24h。
发明的作用与效果
根据本发明涉及的一种通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，当硫酸浓度在0.1-2M范围内能够提取到的磷的提取量较高，且当硫酸浓度为1M时的磷的提取量达到最大。本发明涉及的一种通过酸浸法处理城市污泥提取磷的方法，采用城市污泥，经过预处理(脱水增稠、厌氧消化和干燥)、混合、静置、再混合、搅拌、过滤、再混合、再静置这些过程得到沉淀物磷，该方法的工艺流程简单，处理时间短，回收利用污泥中有价值的磷的产量高。另外，采用城市污泥为原料，不仅降低了生产成本，而且能使城市污泥得到很好的资源化利用，较好地解决了传统处理方式污染环境、有价值物质回收量少等问题，在城市污泥的合理有效处理中具有重要的现实意义和经济价值。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例对本发明作具体阐述。
实施例一：
步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥。
步骤2，将干燥污泥与0.1M浓度的硫酸按照5%的固液比混合，得到混合物溶液。
步骤3，将混合物溶液在100℃下静置2h后得到浸出液。
步骤4，将浸出液与阳离子交换树脂以10%的固液比混合，得到混合液。
步骤5，使用恒温振荡器将混合液在200rpm和室温下搅拌2h，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液。
步骤6，将过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以P:N:Mg=1:3:4的摩尔比混合，并静置24h，得到沉淀物含磷化合物Ⅰ。
实施例二：
步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥。
步骤2，将干燥污泥与0.3M浓度的硫酸按照5%的固液比混合，得到混合物溶液。
步骤3，将混合物溶液在100℃下静置2h后得到浸出液。
步骤4，将浸出液与阳离子交换树脂以10%的固液比混合，得到混合液。
步骤5，使用恒温振荡器将混合液在200rpm和室温下搅拌2h，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液。
步骤6，将过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以P:N:Mg=1:3:4的摩尔比混合，并静置24h，得到沉淀物含磷化合物Ⅱ。
实施例三：
步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥。
步骤2，将干燥污泥与0.5M浓度的硫酸按照5%的固液比混合，得到混合物溶液。
步骤3，将混合物溶液在100℃下静置2h后得到浸出液。
步骤4，将浸出液与阳离子交换树脂以10%的固液比混合，得到混合液。
步骤5，使用恒温振荡器将混合液在200rpm和室温下搅拌2h，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液。
步骤6，将过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以P:N:Mg=1:3:4的摩尔比混合，并静置24h，得到沉淀物含磷化合物Ⅲ。
实施例四：
步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥。
步骤2，将干燥污泥与0.8M浓度的硫酸按照5%的固液比混合，得到混合物溶液。
步骤3，将混合物溶液在100℃下静置2h后得到浸出液。
步骤4，将浸出液与阳离子交换树脂以10%的固液比混合，得到混合液。
步骤5，使用恒温振荡器将混合液在200rpm和室温下搅拌2h，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液。
步骤6，将过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以P:N:Mg=1:3:4的摩尔比混合，并静置24h，得到沉淀物含磷化合物Ⅳ。
实施例五：
步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥。
步骤2，将干燥污泥与1M浓度的硫酸按照5%的固液比混合，得到混合物溶液。
步骤3，将混合物溶液在100℃下静置2h后得到浸出液。
步骤4，将浸出液与阳离子交换树脂以10%的固液比混合，得到混合液。
步骤5，使用恒温振荡器将混合液在200rpm和室温下搅拌2h，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液。
步骤6，将过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以P:N:Mg=1:3:4的摩尔比混合，并静置24h，得到沉淀物含磷化合物Ⅴ。
实施例六：
步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥。
步骤2，将干燥污泥与1.5M浓度的硫酸按照5%的固液比混合，得到混合物溶液。
步骤3，将混合物溶液在100℃下静置2h后得到浸出液。
步骤4，将浸出液与阳离子交换树脂以10%的固液比混合，得到混合液。
步骤5，使用恒温振荡器将混合液在200rpm和室温下搅拌2h，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液。
步骤6，将过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以P:N:Mg=1:3:4的摩尔比混合，并静置24h，得到沉淀物含磷化合物Ⅵ。
实施例七：
步骤1，称取城市污泥，依次对其进行脱水增稠、厌氧消化和干燥，得到干燥污泥。
步骤2，将干燥污泥与2M浓度的硫酸按照5%的固液比混合，得到混合物溶液。
步骤3，将混合物溶液在100℃下静置2h后得到浸出液。
步骤4，将浸出液与阳离子交换树脂以10%的固液比混合，得到混合液。
步骤5，使用恒温振荡器将混合液在200rpm和室温下搅拌2h，搅拌停止后，使用真空过滤器过滤溶液中的重金属，得到过滤液。
步骤6，将过滤液与氢氧化铵和氢氧化镁以P:N:Mg=1:3:4的摩尔比混合，并静置24h，得到沉淀物含磷化合物Ⅶ。
