[发明专利]一种从污泥或底泥中回收磷的方法

权利要求书

1.一种从污泥或底泥中回收磷的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)磷富集阶段：在污水处理厂曝气池中投加2～6g/m³的铁盐，通过铁盐所形成络合物的混凝吸附作用及聚磷菌在好氧条件下的生物固定作用将污水中的溶解性磷富集到污泥中，同时进一步降低后续二沉池出水中的磷浓度；

(2)污泥调理阶段：将二沉池排放的剩余污泥与来自初沉池的污泥混合后进行重力浓缩，排掉上清液；将浓缩后的污泥转入储存罐中；测定浓缩污泥中的磷含量，根据相应的磷含量投加2～6g/m³的铁盐并持续搅拌，同时隔绝空气，监测污泥的氧化还原电位值，保持储存罐中的还原性环境；

(3)蓝铁矿形成阶段：利用污泥储存罐的厌氧环境，使存在于污泥固相和液相中的三价铁快速被还原为二价铁，并与释放的磷酸盐反应形成蓝铁矿结晶，根据铁的还原速率和蓝铁矿生成速率，在经过48～72h的储存后，污泥中大部分的磷可转化为蓝铁矿结晶的形式；

(4)结晶分离阶段：结晶完成后，污泥和蓝铁矿晶体的混合物被泵送通过磁力分离装置，利用蓝铁矿自身所具有的顺磁性，将污泥与结晶分离，得到磷回收产物蓝铁矿。

2.如权利要求1所述的从污泥或底泥中回收磷的方法，其特征在于，所述步骤1中在曝气池中加入的少量铁盐可为FeCl₃或FeSO₄或FeCl₂，利用曝气池氧化环境生成三价铁络合物来强化磷去除，通过改变铁盐投加量使得二沉池出水的磷浓度低于0.4mg/L；满足我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准对总磷的要求限值。

3.如权利要求1所述的从污泥或底泥中回收磷的方法，其特征在于，所述步骤2中污泥重力浓缩时间为15h，污泥含水率可从99.2％～99.6％降至96％～98％；同时根据污泥中的磷含量，确保投加铁盐后污泥中的铁磷摩尔比大于1.5；污泥储存罐中的ORP值低于-40mV。

4.如权利要求1所述的从污泥或底泥中回收磷的方法，其特征在于，所述步骤3中污泥中铁还原速率符合一级速率动力学，还原速率常数为0.03-0.05h^-1，与之相应的污泥贮存时间：使用FeSO₄或FeCl₂为48h，使用FeCl₃为72h；同时液相中的Fe³⁺浓度为5～20mg/L，Fe³⁺被快速还原为Fe²⁺；蓝铁矿形式的磷在污泥总磷中的占比由初始的2％～10％提高至50％～60％。

5.如权利要求1所述的从污泥或底泥中回收磷的方法，其特征在于，所述步骤4中磁力分离装置由两块相距2mm的铁块及六块钕铁硼永磁体构成，钕铁硼永磁体设置在铁块的两侧，铁块相对应的一侧为齿型；磁场强度为0.6～1.3T；结晶后的污泥从2mm缝隙流过，其中的蓝铁矿结晶被吸附在铁块上，每隔一定时间，从铁块表面收集吸附的蓝铁矿，从而与污泥分离。