【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水处理，具体涉及一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学map法。
技术介绍
1、随着生活水平的提高，畜禽养殖业发展规模不断扩大，畜禽粪便的“减量化、资源化、无害化”处置已成为畜牧业发展所面临的最大生态环保问题。畜禽粪便普遍采用厌氧发酵产沼气处理技术，但最终产物仍含有高浓度的氮磷有机物。氮磷是农作物生长过程中不可或缺的营养元素，但《中国生态学报》期刊，2008年第二期，292-296页中报道的徐晓锋等人发表的文章《保护地土壤氮、磷积累及影响研究》指出，氮磷含量过高，会使土壤板结和盐化以及降低土壤的透水性和透气性，导致土壤的质量变差而损害农作物，进而导致农作物减产或死亡。因此，如何对沼液中的氮磷进行高效回收与利用成为了一个亟待解决的问题。
2、目前，常用的氮磷回收技术包括生物法、化学沉淀法和吸附法，但这些方法易造成二次污染，且在处理效率和成本方面存在明显不足，尤其是在对高浓度和成分复杂的氮磷废水进行处理时，局限性更为突出，即采用map法回收废水中的氮磷已成为国内外研究的热点之一。《中国沼气》期刊第36卷，2018年第3期，第72-77页中报道的黄彬等人发表的文章《磷酸铵镁(map)结晶法回收粪污/秸秆混合发酵沼液中氮磷的特性研究》、《四川环境》期刊第42卷，2023年第4期，第328-337页中报道的滕俊等人发表的文章《基于map法和hap法的剩余污泥中磷回收技术研究进展》以及《化工管理》期刊，2023年第5期，第149-151页中报道的张红亮等人发表的文章《鸟粪石法回收沼液中氮磷技术分析》得出，map法去除
3、沸石是一种经济高效的吸附剂，在水处理应用中表现出卓越的稳定性，既不会分解或变质，也不会对水体造成污染。此外，沸石因其表面的负电性以及丰富的孔隙结构，对阳离子存在较好的吸附作用，并且还可通过改性方法将其进行改性，以提升其对阴离子的亲和力而提升整体的吸附能力。对于吸附处理饱和后的沸石，其吸附能力还可以通过再生技术进行恢复，以实现循环使用。
4、基于上述问题，本专利技术提出一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学map法，可有效解决上述难题。
技术实现思路
1、现有技术中存在的问题是：传统map法对畜禽粪便沼液中氮和磷的处理效率较低、成本较高。针对上述技术问题，本专利技术提供一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学map法，该方法以添加镁改性沸石的畜禽粪便沼液为电解液，以镁电极板为阳极，以石墨电极板为阴极，在外加直流电源的作用下进行电解反应，使得畜禽粪便沼液中的氮元素和磷元素转化为鸟粪石结晶(map沉淀)。
2、优选地，所述镁改性沸石的制备方法包括以下步骤：
3、(1)将沸石浸泡在碱液中，60℃下恒温水浴搅拌至少6h，搅拌完成后，室温静置24h，之后经固液分离、干燥后得到碱改性钝化剂；
4、(2)将所获碱改性钝化剂依次水洗、无水乙醇洗涤至中性，之后经干燥得到预处理沸石；
5、(3)将所获预处理沸石浸泡在镁盐水溶液中，60℃下恒温水浴搅拌6h，之后，经干燥，得到镁改性沸石。
6、优选地，所述碱液为氢氧化钠水溶液。
7、优选地，所述镁盐水溶液为氯化镁水溶液、硫酸镁水溶液、氧化镁水溶液中的一种或几种。
8、优选地，所述电解液的制备方法包括以下步骤：
9、在畜禽粪便沼液中加入镁改性沸石，并添加氯化铵和磷酸二氢钾调节沼液中的n/p比(n/p比是指氮元素与磷元素的摩尔比)为2-6，并采用盐酸和氢氧化钠水溶液调节沼液的ph＝6-10，即得。
10、优选地，所述n/p比为4。
11、优选地，所述ph＝8。
12、优选地，镁改性沸石在所述畜禽粪便沼液中的质量浓度为5±0.002g/l。
13、优选地，电解反应的电流大小为10-15a/m2。
14、优选地，电解反应的电压大小为4-36v。
15、优选地，电解反应的时间至少为180min。
16、本专利技术具有如下有益效果：
17、(1)本专利技术通过实验优选得到了吸附效果更佳的mgcl2-zo，并利用电化学方法结合常规物理吸附的方式，显著提高了畜禽粪便沼液中氮磷的回收率和处理效率；
18、(2)本专利技术所用的外加直流电源，可直接采用太阳能电池板电源，没有电能成本；
19、(3)本专利技术的方法操作简单，低成本，效果显著，具有较好的应用前景。
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1.一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学MAP法，其特征在于，以添加镁改性沸石的畜禽粪便沼液为电解液，以镁电极板为阳极，以石墨电极板为阴极，在外加直流电源的作用下进行电解反应，使得畜禽粪便沼液中的氮元素和磷元素转化为MAP沉淀。
2.根据权利要求1所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学MAP法，其特征在于，所述镁改性沸石的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学MAP法，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠水溶液。
4.根据权利要求2所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学MAP法，其特征在于，所述镁盐水溶液为氯化镁水溶液、硫酸镁水溶液、氧化镁水溶液中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学MAP法，其特征在于，所述电解液的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学MAP法，其特征在于，所述N/P比为4。
7.根据权利要求5所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学MAP法，其特征在于，所述pH＝8。<...
【技术特征摘要】
1.一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学map法，其特征在于，以添加镁改性沸石的畜禽粪便沼液为电解液，以镁电极板为阳极，以石墨电极板为阴极，在外加直流电源的作用下进行电解反应，使得畜禽粪便沼液中的氮元素和磷元素转化为map沉淀。
2.根据权利要求1所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学map法，其特征在于，所述镁改性沸石的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学map法，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠水溶液。
4.根据权利要求2所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮磷的电化学map法，其特征在于，所述镁盐水溶液为氯化镁水溶液、硫酸镁水溶液、氧化镁水溶液中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种回收畜禽粪便沼液中氮...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦海燕，程颖，吴凌云，史丹，张文艺，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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