一种利用MFC从污泥中回收磷的方法

摘要

本发明公开了一种利用MFC从污泥中回收磷的方法。该方法为将含磷污泥进行厌氧消化，取污泥消化液上清即为含磷污泥消化液；将含磷污泥消化液过滤取滤液，往滤液中加入白云石，调pH为3.5～5，即得电解液；向MFC中接种产电微生物，加入稀释的含磷污泥消化液驯化培养，当外接电流稳定后，将电解液泵入MFC中，试调使外界电压稳定即可；MFC在后续运行时，阴极附近Mg²⁺、Ca²⁺、NH₄⁺以及H_nPO_4n‑3便会形成沉淀，从而实现磷的回收。本发明克服了现有磷回收技术的不足，以白云石为钙源和镁源，以MFC回收污泥厌氧消化液中的磷，不仅实现污泥中有效资源的高效回收，还能缓解磷矿资源日益匮乏和水体富营养化的矛盾局面。

主权项

一种利用MFC从污泥中回收磷的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将含磷污泥进行厌氧消化，在厌氧条件下污泥中的磷被释放，并以磷酸盐溶解态富集于污泥消化液中，收集污泥消化液上清部分，即得含磷污泥消化液；2）将上述含磷污泥消化液过滤取滤液，按固液比为3.0～7.0 g：100mL往滤液中加入白云石，然后再加入盐酸，搅拌使白云石溶解，即得电解液；其中，盐酸用量为使液体pH为3.5～5；3）MFC反应器的启动：向MFC反应器中接种能在酸性条件下产电的微生物，加入稀释5～20倍数的步骤1）中所述的含磷污泥消化液进行驯化培养，并逐渐减少含磷污泥消化液的稀释倍数，继续驯化培养2～3天，直到外电流产生并稳定之后，将步骤2）中制备好的电解液泵入MFC反应器中，并对反应器的外阻进行调试运行，以使外界电压稳定；4）磷回收和产电：在MFC反应器运行过程中，附着于阳极的产电微生物作为催化剂降解含磷污泥消化液中的有机物产生电子和质子，产生的电子传递到阳极，经外电路到达阴极，由此产生外电流；产生的质子通过MFC反应器隔膜达阴极，与阴极附近的磷酸盐形成H_nPO₄^n‑3，与此同时，质子与氧气在阴极氧还原催化剂的作用下结合生成水，使得阴极附近的局部pH 明显高于反应器中其他区域，当阴极附近Mg²⁺、Ca²⁺、NH₄⁺以及H_nPO₄^n‑3达到一定浓度后，便会形成鸟粪石、磷酸钙盐沉淀，从而实现磷的回收。