[发明专利]一种畜禽粪水重金属钝化与养分氮磷回收的集成处理方法

权利要求书

1.一种畜禽粪水重金属钝化与养分氮磷回收的集成处理方法，包括下述步骤：

(1)使畜禽粪水与蜗牛酶反应，对反应后的畜禽粪水进行电离辐照处理，得到电离辐照处理后的畜禽粪水；

(2)使所述电离辐照处理后的畜禽粪水进行连续式铁碳微电解流化床反应；

(3)对步骤(2)处理后的畜禽粪水进行碟管式反渗透处理；

(4)向步骤(3)浓缩后的畜禽粪水中加入盐卤，调节体系的pH值至8-10，进行鸟粪石结晶处理；

(5)向步骤(4)处理后的畜禽粪水中加入载水合氧化铁水热炭作为吸附剂，调节体系的pH值至5-9，对畜禽粪水中的氮磷进行吸附再处理；吸附完成后，将处理后的液体外排；

步骤(5)中，所述载水合氧化铁水热炭吸附剂通过下述方法制备得到：将生物质与去离子水混合，进行水热反应，将产物酸洗，清洗至中性后干燥得到水热炭，向所述水热炭中加入FeCl₃溶液，调节pH值至9-12，超声混合，固液分离，对收集的固体进行干燥，即得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法步骤(1)中，与蜗牛酶反应的畜禽粪水的含固率控制在3-50％，pH值为6-9，

蜗牛酶与畜禽粪水的配比为3-10mg：1L；

所述反应在恒温30-40℃下进行2-10h。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法步骤(1)中，所述电离辐照处理的辐照量为1-10kGy；

电离辐照设备选用电子加速器作为辐照源，其能量恒定为0.5-1.0MeV，功率为40-100kw，束流为10-20mA，辐照时间为2-10min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述连续式铁碳微电解流化床反应在微电解反应器中进行，

所述电离辐照处理后的畜禽粪水以流速0.1-0.5m/h进入微电解反应器在鼓风速率50-70L/min条件下进行连续式铁碳微电解流化床反应；

所述连续式铁碳微电解流化床反应的条件为：在铁碳填料中插入直径5-20mm的石墨电极，外加3-10v微弱电压，正负电极极性脉冲式变化，反应周期5-10s；

其中，所述铁碳填料由铁屑和炭颗粒制成，铁碳质量比为1-2g:1g，铁碳填料电离辐照处理后的畜禽粪水的固液比1g:5-10ml；

所述反应的停留时间为60-120min；

所述连续式铁碳微电解流化床反应中，定时开启内循环系统，控制循环流体速度10-20m/h，循环时间30-60min，间隔时间8-15h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述碟管式反渗透处理中，膜通量为5-15L/(m²·h)，操作压力为1-10MPa。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中采用序批式结晶反应器进行鸟粪石结晶处理；

所述序批式结晶反应器分为机械搅拌区、悬浮结晶区、晶泥贮存区、出水区，其中机械搅拌区的高径比为3-10:1，机械搅拌区与悬浮结晶区中间设置消能板；

所述盐卤由氯化镁、硫酸镁以及氯化钠组成；

所述盐卤按照Mg/P的配比为1-1.5:1加入。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(5)中，所述吸附在移动床吸附反应器中进行，所述载水合氧化铁水热炭吸附剂与畜禽粪水的配比为1-10g:100ml；

所述吸附剂按照上进下出的方式进料和排料，畜禽粪水按照下进上出的方式进料和排料。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(5)中，采用激光诱导击穿光谱仪实时监测外排液体中重金属铜锌铅铬和养分氮磷元素的含量。