[发明专利]一种从造纸污泥中提取氮磷营养盐的方法

说明书

本发明涉及一种从造纸污泥中提取氮磷营养盐的方法，属于造纸环保技术领域，包括如下步骤：第一步、预处理：将造纸污泥和过氧化氢溶液混合，然后加热至100℃，搅拌30min，搅拌结束后，冷却至室温，经过超声分散处理，得到泥水混合物；第二步、向得到的泥水混合物中加入混凝剂，搅拌分散后经过吸附沉降、过滤得到富含氮磷的水。本发明中用制备的磁性壳聚糖与纤维素季铵盐进行交联，制备出混凝剂，该混凝剂具有两性絮凝材料的性能，在絮凝过程中，电中和与粘结桥架同时发挥作用，絮凝效果较好。污水增效减泥以及污泥COD和氮磷营养盐回收与减量化处理具有显著的经济技术优势。

技术领域

本发明属于造纸环保技术领域，具体地，涉及一种从造纸污泥中提取氮磷营养盐的方法。

背景技术

制浆造纸废水处理工艺增效减泥的问题，是当前企业普遍存在的问题，也是亟需解决的问题。污泥处理成本高，在污泥无害化处理率低，污泥是工业废水生物处理过程中产生的必然产物。污泥不仅富集了污水中的污染物，还含有大量的氮、磷等营养物质以及重金属等有毒有害物质，不经有效处理，将会对环境产生严重的危害。另外，正因污泥中含有大量有机物、氮磷等物质，可作为“第二资源”而备受关注。由于造纸污泥具有较高的燃烧值，可进行资源化利用，目前对造纸污泥主要是进行焚烧处理。然而，焚烧处理污泥成本较高，且仅能回收部分热能。

制浆造纸工业废水普遍存在污染物种类多，COD负荷高，排放量大等特点，并且随着制浆造纸废水排放标准的提高和处理难度加大，仅依靠传统的物化法已经不能满足实际要求。为了利于进一步的生化处理，以及为后续深度处理降低能耗奠定基础，一般采用混凝沉淀法去除悬浮物和降低COD浓度，目前常用的混凝剂是铁盐、铝盐等混凝剂。然而要取得更好的混凝效果，选择一种合适的混凝剂就显得尤为重要。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种从造纸污泥中提取氮磷营养盐的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种从造纸污泥中提取氮磷营养盐的方法，包括如下步骤：

第一步、预处理：将造纸污泥和过氧化氢溶液混合，然后加热至100℃，搅拌30min，搅拌结束后，冷却至室温，经过超声分散处理，得到泥水混合物；

第二步、向得到的泥水混合物中加入混凝剂，搅拌分散后经过吸附沉降、过滤得到富含氮磷的水；

进一步地，过氧化氢溶液的浓度为0.02mol/L，造纸污泥和过氧化氢溶液的用量比为10g：100-150mL。对造纸污泥中的微生物进行处理，提高泥水混合中氮磷的含量。

所述混凝剂通过如下步骤制备：

将纤维素季铵盐和磁性壳聚糖加入水中，然后用盐酸调节pH值为5左右，在温度为20℃条件下搅拌40-50min，然后升温至30-50℃加热10-20min，加入戊二醛，保持温度不变，继续搅拌反应3-4h，反应结束后冷却至室温，用水洗涤，经过干燥后，得到混凝剂。

纤维素季铵盐和磁性壳聚糖通过交联剂发生反应，制备的混凝剂具有两性絮凝材料的性能，在絮凝过程中，电中和与粘结桥架同时发挥作用，絮凝效果较好，以纤维素季铵盐和磁性壳聚糖为原料，水溶性好，解决了单一壳聚糖作为絮凝材料分子量低、水溶性差的问题，此外，纤维素和壳聚糖均为可降解材料，来源广泛，对环境友好。相对于会对环境造成二次污染的高分子絮凝材料以及产生大量沉淀的无机小分子絮凝剂，具有明显的优势。

现有技术中常选用羧甲基纤维素和季铵盐壳聚糖作为原料，制备的两性絮凝材料不具有磁性，本发明中，通过对原料进行调整，赋予了混凝剂磁性，便于回收，且混凝剂在酸性和碱性条件下具有良好稳定性。

进一步地，纤维素季铵盐和磁性壳聚糖的质量比为1：1；戊二醛的添加量为纤维素季铵盐总质量的20-25％。

进一步地，第一步中超声分散处理时的超声频率为30-40kHz。