CN110498578A - 一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法 - Google Patents

一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法 Download PDF

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Abstract

一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，涉及污水处理与资源化的技术领域。包括以下步骤：1)将油脂加工产生的高磷废水投入到厌氧水解反应器中，接种厌氧污泥；2)控制高磷废水使磷脂水解产生PO4 3‑，蛋白质水解产生NH4 +；3)通过沉淀池将废水与污泥分离，在废水中加入镁盐和碱，充分搅拌反应，然后静置使废水中的PO4 3‑以MgNH4PO4·6H2O晶体的形式沉淀。针对油脂加工产生高磷废水的特点，采用廉价的生物水解方法，使磷脂充分水解生成PO4 3‑，蛋白质水解生成NH4 +，可以大大提高MgNH4PO4·6H2O晶体的回收率，降低回收成本，为植物油脂加工高含磷废水的磷回收提供简便有效的方法。

Description

一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法
技术领域
本发明涉及污水处理与资源化的技术领域，尤其涉及植物油脂加工产生的高磷废水中磷的回收方法。
背景技术
氮磷过量排放引起的水体富营养化问题是一个很严重的环境问题。对污水氮、磷含量的严格控制是防止水体污染最根本的途径之一。同时，磷作为一种重要的难以再生的非金属矿资源，在全世界范围内面临着日益匮乏的问题。故将污水除磷与磷回收统筹考虑，可以同时达到污染物去除和促进磷资源可持续利用双赢的目的，具有十分重要的意义。
大多数污水厂都采用生物处理法，将溶液中的磷元素转移到污泥中，再通过排放剩余污泥的方式来去除磷。磷回收的实质就是将磷元素从该过程分离出来，形成可用于磷酸盐工业或农业肥料的磷酸盐产物。目前污水处理厂单纯生物除磷工艺较难达标，大多数情况下需结合辅助化学除磷，铁盐和铝盐是化学除磷过程中常加的药剂，会和磷酸盐生成磷酸铁(FePO4)或磷酸铝(AlPO4)沉淀，从而从水中去除磷。通常生物活性污泥厌氧消化释放磷容易实现，但该过程中化学磷不容易释出，导致无机磷难以回收。
植物油脂的加工工艺包括炒制、压榨或浸出、精炼加工等一系列过程，而精炼加工需要经过脱胶、脱酸、脱色、脱臭等工艺来确保油脂的质量。油脂精炼加工过程中会产生大量高浓度含磷废水，其总磷浓度超过800mg/L。目前油脂加工废水的处理多采用“混凝-气浮-生化处理”工艺，如果将高磷废水混入其中，将大大增加废水的处理难度和处理成本，而随着环保标准的提高，处理成本还将大幅升高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，针对植物油脂加工过程中产生的高含磷废水的特点，采用廉价的生物水解方法，使磷脂充分水解生成PO4 3-，蛋白和氨基酸水解生成NH4 +，可以大大提高磷的回收率，降低回收成本，为植物油脂加工高含磷废水的磷回收提供简便有效的方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将油脂加工产生的高磷废水投入到厌氧水解反应器中，接种厌氧污泥；
2)控制高磷废水使磷脂水解产生PO4 3-，蛋白质水解产生NH4 +；
3)通过沉淀池将废水与污泥分离，在废水中加入镁盐和碱，充分搅拌反应，然后静置使废水中的PO4 3-以MgNH4PO4·6H2O晶体的形式沉淀。
步骤1)中，厌氧污泥的浓度为2～10g/L。
步骤2)中，控制高磷废水的条件为：水解时间5～50h，水解温度10～37℃，pH 6.0～8.5。
步骤3)中，所述镁盐包括MgCl2、MgSO4中的至少一种，Mg/P的摩尔比为1～2。
步骤3)中，所述碱包括NaOH、KOH中的至少一种，加入碱控制废水pH的值为8.0～10.5。
步骤3)中，搅拌反应的时间为0.5～3h，静置时间为1～4h。
相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：
1、油脂加工产生的高磷废水中总磷含量很高，但大部分以磷脂形式存在，本发明针对油脂加工过程中产生的高含磷废水的特点，首先对油脂加工产生的高磷废水进行生物水解预处理，水解后的废水中存在高浓度的PO4 3-和NH4 +，往水解后的废水中加入一定量的镁盐，并控制废水为弱碱性，充分搅拌反应，然后静置，使废水中的PO4 3-以MgNH4PO4·6H2O晶体的形式沉淀。
2、本发明回收方法操作简单，可以大大降低植物油脂加工废水的处理难度和处理成本，有效降低油脂生产对环境的污染。
3、本发明回收得到的MgNH4PO4·6H2O晶体可以作为生产优质的缓释磷肥用于农业生产，因此，既可以从中回收养分，又可以有效减少资源浪费。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合实施例，对本发明做进一步详细说明。
实施例1
1)某大豆油脂加工产生的高磷废水中总磷含量为1000mg/L，将1L废水投入到厌氧水解反应器中，接种厌氧污泥，使厌氧污泥浓度达到6g/L；
2)控制高磷废水的水解时间为10h，水解温度为30℃，pH为7.2，水解完成后废水中PO4 3--P浓度为950mg/L和NH4 +-N浓度为1100mg/L；
3)通过沉淀池将废水与污泥分离，往废水中加入一定量的MgCl2溶液，使Mg/P的摩尔比为1.2，然后加入NaOH溶液控制废水pH值为8.5，充分搅拌反应，控制反应时间为1h，然后静置2h，使废水中的PO4 3-以MgNH4PO4·6H2O晶体的形式沉淀，MgNH4PO4·6H2O晶体经洗涤烘干后重量为7.4g。
实施例2
1)某大豆油脂加工产生的高磷废水中总磷含量为800mg/L，将1L废水投入到厌氧水解反应器中，接种厌氧污泥，使厌氧污泥浓度达到8g/L；
2)控制高磷废水的水解时间为15h，水解温度为35℃，pH为6.8，水解完成后废水中PO4 3--P浓度为650mg/L和NH4 +-N浓度为780mg/L；
3)通过沉淀池将废水与污泥分离，往废水中加入一定量的MgSO4溶液，使Mg/P的摩尔比为1.5，然后加入KOH溶液控制废水pH值为9.0，充分搅拌，控制反应时间为1.5h，然后静置4h，使废水中的PO4 3-以MgNH4PO4·6H2O晶体的形式沉淀，MgNH4PO4·6H2O晶体经洗涤烘干后重量为4.9g。
实施例3
1)某大豆油脂加工产生的高磷废水中总磷含量为600mg/L，将1L废水投入到厌氧水解反应器中，接种厌氧污泥，使厌氧污泥浓度达到9g/L；
2)控制高磷废水的水解时间为12h，水解温度为25℃，pH为7.2，水解完成后废水中PO4 3--P浓度为550mg/L和NH4 +-N浓度为680mg/L；
3)通过沉淀池将废水与污泥分离，往废水中加入一定量的MgSO4溶液，使Mg/P的摩尔比为1.1，然后加入NaOH溶液控制废水pH值为8.3，充分搅拌反应，控制反应时间为2h，然后静置3h，使废水中的PO4 3-以MgNH4PO4·6H2O晶体的形式沉淀，MgNH4PO4·6H2O晶体经洗涤烘干后重量为4.4g。
本发明针对油脂加工产生的高磷废水的特点，采用廉价的生物水解方法，使磷脂充分水解生成PO4 3-，蛋白和氨基酸水解生成NH4 +，可以大大提高磷的回收率，降低回收成本，为植物油脂加工高含磷废水的磷回收提供了简便有效的方法。

Claims (9)

1.一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将油脂加工产生的高磷废水投入到厌氧水解反应器中，接种厌氧污泥；
2)控制高磷废水使磷脂水解产生PO4 3-，蛋白质水解产生NH4 +；
3)通过沉淀池将废水与污泥分离，在废水中加入镁盐和碱，充分搅拌反应，然后静置使废水中的PO4 3-以MgNH4PO4·6H2O晶体的形式沉淀。
2.如权利要求1所述的一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于：步骤1)中，厌氧污泥的浓度为2～10g/L。
3.如权利要求1所述的一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于：步骤2)中，控制高磷废水的条件为：水解时间5～50h，水解温度10～37℃，pH 6.0～8.5。
4.如权利要求1所述的一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于：步骤3)中，所述镁盐包括MgCl2、MgSO4中的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于：步骤3)中，Mg/P的摩尔比为1～2。
6.如权利要求1所述的一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于：步骤3)中，所述碱包括NaOH、KOH中的至少一种。
7.如权利要求1所述的一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于：步骤3)中，加入碱控制废水pH的值为8.0～10.5。
8.如权利要求1所述的一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于：步骤3)中，搅拌反应的时间为0.5～3h。
9.如权利要求1所述的一种油脂加工高磷废水中磷的回收方法，其特征在于：步骤3)中，静置时间为1～4h。
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