[发明专利]一种生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷的方法有效
| 申请号： | 201810370729.6 | 申请日： | 2018-04-24 |
| 公开（公告）号： | CN108660475B | 公开（公告）日： | 2020-06-12 |
| 发明（设计）人： | 张志强;王作斌;张姣;夏四清 | 申请（专利权）人： | 同济大学 |
| 主分类号： | C25B1/18 | 分类号： | C25B1/18;C25B5/00;C25B9/08;C02F3/00 |
| 代理公司： | 上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙) 31290 | 代理人： | 叶凤 |
| 地址： | 200092 *** | 国省代码： | 上海;31 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 本发明公开了一种生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷的方法。针对现有生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷存在的阳极液酸化、过电势大、镁源成本高等难题，本发明利用廉价镁矿石在阳极液中酸解，阻止阳极液酸化，并显著减小过电势和降低镁源成本。本发明的方法基于双室微生物电解池在极低外加电压(0.3‑1.2V)下电极反应形成阳极液酸化和阴极液碱化的条件，往阳极室投加经破碎的镁矿石，阻止阳极液酸化，稳定阳极液pH，促进微生物持续降解有机物产电；酸解镁质矿物释放出的镁离子在电场力驱动下通过阳离子交换膜向阴极迁移，与阴极室污水中的铵根和磷酸根在碱性条件下发生结晶反应，形成鸟粪石沉淀，并稳定阴极液pH，实现了同时去除和回收污水磷的目的。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 生物 电化学 鸟粪 结晶 回收 污水 方法 | ||
【主权项】：
1.一种生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷的方法，其特征在于，选用镁质矿物在双室微生物电解池阳极室内电解液中酸解，阻制阳极液酸化，稳定阳极液pH，提高产电微生物活性，促进其持续降解有机物产电；同时，镁质矿物酸解释放的镁离子在电场力驱动下通过阳离子交换膜向阴极迁移，与阴极室内含氮磷污水中的铵根和磷酸根在碱性条件下发生结晶反应，形成鸟粪石沉淀，并稳定阴极液pH。
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于同济大学，未经同济大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201810370729.6/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：(Fe
- 下一篇：一种盐湖卤水生产高纯度氢氧化锂的新工艺
- 同类专利
- 电化学脱嵌法盐湖提锂用阳极电解液、提锂装置和方法-202380009064.5
- 李爱霞;谢英豪;余海军;李长东 - 广东邦普循环科技有限公司;湖南邦普循环科技有限公司
- 2023-05-10 - 2023-10-13 - C25B1/18
- 本公开公开了电化学脱嵌法盐湖提锂用阳极电解液、提锂装置和方法，电解液包括溶剂和支持电解质，所述溶剂为甲醇、乙醇和正丙醇中的至少一种，所述电解液中水含量低于100ppm。本公开使用一价阴离子交换膜隔开阴极室和阳极室，阳极室使用乙醇和支持电解质作为提锂回收液体，由于氯化锂在甲醇、乙醇和正丙醇中溶解度较高，氯化钾、氯化钠在甲醇、乙醇和正丙醇中基本不溶解，因此在电解回收锂的过程中释放到回收液体中的钠离子形成氯化钠在乙醇溶液中析出，电解过程结束后通过固液分离即可得到纯度较高的富锂溶液。
- 一种利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl
- 吴佳毅;郭亚飞;张李纪;黄浦;张姿静;王瑞林;赵传文 - 南京师范大学
- 2022-05-24 - 2023-09-08 - C25B1/18
- 本发明公开了一种利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl
- 一种回收尿素同时生产鸟粪石的装置及方法-202210552547.7
- 刘元;邓迎迎;张琪;刘鸿 - 中国科学院重庆绿色智能技术研究院
- 2022-05-19 - 2023-07-25 - C25B1/18
- 本发明属于尿液废水处理与资源化利用技术领域，提供了一种回收尿素同时生产鸟粪石的装置及方法。本发明通过设置阳极室、中间室和阴极室，利用外电路连接阴阳极自发形成的电场对阴阳两极室进行供能，促进离子迁移，同时通过设置阴离子交换膜和阳离子交换膜使中间室尿液中的阴阳离子定向移动，而不带电的尿素留存于中间室，从而实现了尿素的回收。实施例的结果显示，采用本发明提供的装置处理尿液，测得处理后中间室中尿素的浓度为14.78g/L，磷浓度为12.22mg/L，NH
- 一种电解制备碳化钙的方法-202310234661.X
- 金先波;张基琛;王志勇 - 武汉大学
- 2023-03-10 - 2023-06-23 - C25B1/18
- 本发明涉及一种电解制备碳化钙的方法，以碳质材料为阴极，含钙离子的化合物为熔融盐，在不超过800℃的温度条件下进行阴极电解，从阴极产物中得到碳化钙。该方法所需温度低，碳转化率高，可显著降低产品中CaS和Ca
- 水滑石的合成方法-202211674467.5
- 邵明飞;栗振华;王强宇;孔祥贵;张保国;代德维;段雪 - 北京化工大学;江苏天海特种装备有限公司
- 2022-12-26 - 2023-05-02 - C25B1/18
- 本发明提供一种水滑石的合成方法，包括如下步骤：将金属铝作为阳极，析氢催化剂作为阴极，以预先配置的无机氢氧化物的分散液作为电解液，组装电解池；将电解池在预设电压和预设温度下，进行电解反应，使电解池的阴极电解生成氢气和氢氧根离子，电解池的阳极经过氧化析出铝离子；使铝离子与电解池中的无机氢氧化物在氢氧根离子的作用下发生反应，生成水滑石。利用本发明能够解决现有水滑石的合成方法存在需要用大量无机盐作为原料，原子利用率低；产物的纯度、颗粒尺寸和形貌难以控制，导致产品性能较差；以及需要高温高压等反应条件，能耗大等问题。
- 一种电沉积法制备钛酸钙设备-202221724724.7
- 王三元;周绿山;颜爽;徐明阳;王泽 - 四川文理学院
- 2022-07-06 - 2023-01-13 - C25B1/18
- 本实用新型涉及一种电沉积法制备钛酸钙设备，包括电沉积罐、蠕动泵、输送泵A、中间槽、输送泵B、沉降罐；所述电沉积罐外设有加热夹套，内设有搅拌桨、电极板；所述电沉积罐的顶部分别开设有主料口、进液口、排气口，底部设有出液管；所述输送泵A连接在出液管和中间槽之间；所述输送泵B连接在中间槽和沉降罐之间；所述输送泵A的出口管上连接有垂直插入的沉降剂添加管；本实用新型在一个反应罐中完成加热和电沉积，并通过设置沉降罐，不仅在输送过程中完成沉淀剂与反应液的混合，且通过在沉降罐内设置中心筒和溢流筒，缩短了沉淀时间。
- 一种用于注射填充制剂的羟基磷灰石的电化学生产装置-202122347395.0
- 黄卫民;宗建芳;于卓辰 - 长春智健科技有限公司
- 2021-09-27 - 2022-02-11 - C25B1/18
- 本实用新型属于微纳米材料制备技术领域，尤其为一种用于注射填充制剂的羟基磷灰石的电化学生产装置，包括向上开口的长方体反应器主体、入口导管、出口导管、电解液入口、电解液出口、具孔顶盖、盖顶电极孔以及与盖顶电极孔数量所匹配的电极夹阵列，所述电解液入口与入口导管紧密连接，入口导管连接外置蠕动泵出口，所述电解液出口与出口导管紧密连接。本实用新型与通过沉淀法及水热合成法制备羟基磷灰石的现有技术相比，通过电化学沉积法快速且大量制备羟基磷灰石,大大节省了制备时间，且较水热法更为安全，与常用以制备羟基磷灰石涂层的电化学沉积法相比，更提升了生产规模。
- 一种高效氮磷回收电化学反应系统-201910573719.7
- 吴旭;王芳;祝国亮;付饶;李俊成;吴丹丹;古月圆;吕航 - 湖北美辰环保股份有限公司;华中科技大学
- 2019-06-28 - 2021-08-20 - C25B1/18
- 本发明公开了一种高效的氮磷回收电化学反应系统，属于环境工程水处理领域。包括预处理单元、进料箱、提升泵、电解反应池、鸟粪石沉淀池和储液池；阳极镁合金棒和阴极不锈钢棒相互平行呈错落状态且互相不接触，电极垂直于料液的流向；阳极镁合金棒位于电解反应池内部的长度加上阴极不锈钢棒位于电解反应池内部的长度大于电解反应池的两侧壁之间的距离，使料液的流速由于阳极镁合金棒和阴极不锈钢棒的阻拦而减小。本发明采用电化学技术方法处理含磷氨废水，整个系统可实现一体化自动运行操作，具有节能、高效、运行成本低及操作简单等优点。
- 一种电解回收装置、电沉积回收鸟粪石的方法及其用途-202110285741.9
- 胡承志;谷康辉;曲久辉;孙境求;戚菁 - 中国科学院生态环境研究中心
- 2021-03-17 - 2021-07-06 - C25B1/18
- 本发明提供了一种电解回收装置、电沉积回收鸟粪石的方法及其用途，所述的电化学沉积回收鸟粪石的方法包括：向待回收液内插入镁阳极和具有粗糙表面的阴极，对阴极和镁阳极通电进行电化学反应，并维持pH在7～9.5不变，通过降低电流密度，成功的在阴极表面沉积生成鸟粪石。本发明通过控制电化学反应pH在7～9.5，强化了鸟粪石的生成，基于电解‑电沉积原理，利用阴极的粗糙表面，使得鸟粪石沉积在表面粗糙的阴极表面，实现对鸟粪石的富集和分离，进一步地通过调控反应参数，促进了鸟粪石在阴极的沉积，使得阴极的沉积比例达到96％，且使鸟粪石的质量纯度能够达到96.01％，具有回收方法简单、回收纯度高和效率高等特点。
- 一种水系镁离子负极材料MgVOx的电化学制备方法-201910424790.9
- 张宏宇;白雪 - 福建工程学院
- 2019-05-21 - 2021-04-27 - C25B1/18
- 本发明提供的是一种电化学法制备水系镁离电池负极材料MgVO
- 一种脱硫灰中亚硫酸盐的电化学氧化方法-202011404043.8
- 陈洪彬;牛文杰;郭客;苑庆波;高源;金磊;孙长胜;崔广建 - 鞍钢集团矿业有限公司
- 2020-12-04 - 2021-03-16 - C25B1/18
- 本发明的目的是针对于现有脱硫灰处理技术中存在的问题，提供了一种脱硫灰中亚硫酸盐的电化学氧化方法，属于电化学技术领域。该方法的步骤如下：1）按比例将脱硫灰和水放入电解槽中，混合均匀，再加入氨‑氯化氨电解质溶液并用碱调节混浊液的pH；2）将电极放入电解槽的两端，在搅拌条件下电解；3）将电解后的混浊液过滤，将固渣干燥。本发明采用电化学的方法处理脱硫灰中的亚硫酸盐，操作简便，不额外产生废液废物，氧化效率高。
- 一种镁阳极电腐蚀促进尿液废水中钾回收的系统及方法-201811592308.4
- 徐康宁 - 北京林业大学
- 2018-12-21 - 2021-02-26 - C25B1/18
- 公开了一种镁阳极电腐蚀促进尿液废水中钾回收的系统及方法，其中所述包括以下步骤：(1)该系统由反应池、镁阳极、导电阴极和加酸设备组成，通过直流电源连接镁阳极和导电阴极，阳极和阴极之间利用反应池中的尿液废水形成回路；(2)镁阳极与阴极之间的距离为5～500mm；(3)镁阳极与阴极的电流密度为0.1～50mA/cm
- 一种微生物电解池原位回收高纯度鸟粪石的方法-201811488253.2
- 侯慧杰;李珍;胡敬平;刘冰川;徐继坤;潘可亮;杨家宽 - 华中科技大学
- 2018-12-06 - 2020-09-08 - C25B1/18
- 本发明属于微生物电化学领域，公开了一种微生物电解池原位回收高纯度鸟粪石的方法，该方法是将含磷废水、含磷污泥中的至少一种加入到微生物驯化后的微生物电解池中，施加外部电压进行微生物电解反应一段时间后即可析出得到鸟粪石沉淀；所述外部电压小于水的电解电压。本发明利用微生物电解池(MEC)技术，并采用小于电解水的微电压，可有效解决异位结晶获得鸟粪石耗时长，纯度不高，颗粒小沉降分离性能差等问题，大大降低电能消耗；并且，本发明基于原位反应，在不需要搅拌的前提下，加快了鸟粪石晶体成核速率和提高鸟粪石晶体成长速率，突破鸟粪石晶体生长的极限，增加鸟粪石的粒径和提高鸟粪石的纯度，实现高纯度鸟粪石的原位结晶回收。
- 一种生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷的方法-201810370729.6
- 张志强;王作斌;张姣;夏四清 - 同济大学
- 2018-04-24 - 2020-06-12 - C25B1/18
- 本发明公开了一种生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷的方法。针对现有生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷存在的阳极液酸化、过电势大、镁源成本高等难题，本发明利用廉价镁矿石在阳极液中酸解，阻止阳极液酸化，并显著减小过电势和降低镁源成本。本发明的方法基于双室微生物电解池在极低外加电压(0.3‑1.2V)下电极反应形成阳极液酸化和阴极液碱化的条件，往阳极室投加经破碎的镁矿石，阻止阳极液酸化，稳定阳极液pH，促进微生物持续降解有机物产电；酸解镁质矿物释放出的镁离子在电场力驱动下通过阳离子交换膜向阴极迁移，与阴极室污水中的铵根和磷酸根在碱性条件下发生结晶反应，形成鸟粪石沉淀，并稳定阴极液pH，实现了同时去除和回收污水磷的目的。
- 一种碳掺杂CaV
- 王明涌;陈云飞;焦树强 - 北京科技大学
- 2019-04-24 - 2020-04-24 - C25B1/18
- 本发明主要提供了一种碳掺杂CaV
- 一种氯化镁电转化为高纯氧化镁的方法-201710324299.X
- 张廷安;豆志河;刘燕;潘喜娟;吕国志;赵秋月;牛丽萍;傅大学;张伟光 - 东北大学
- 2017-05-10 - 2019-04-26 - C25B1/18
- 本发明属于电解技术领域，具体涉及一种氯化镁电转化为高纯氧化镁的方法。目的是利用广泛的氯化镁资源短流程、低耗能地获得高纯氧化镁产品。通过阳离子膜电解槽电解氯化镁溶液，向阴极区通入CO2气体，与阴极区电解液反应直接生成碳酸镁，电解的同时进行搅拌；阴极区电解液和碳酸镁定向流动通过过滤装置进行固液分离，滤液循环返回阴极区；烘干过滤产物获得碳酸镁或碱式碳酸镁，经煅烧得到高纯氧化镁产品，同时CO2气体循环使用；收集阳极和阴极气体，获得副产品氢气和氯气。本发明采用电解的方法使氯化镁直接转化为碳酸镁或碱式碳酸镁，电解工艺自动化程度高，所得产品纯度高，有利于大规模生产、提高生产效率。
- 一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置-201711370495.7
- 周浩峰;李辽沙;赵鲁卿;龚国保;武杏荣;陶春智;王亮;倪冬梅 - 安徽马钢嘉华新型建材有限公司
- 2017-12-19 - 2018-06-05 - C25B1/18
- 本发明公开了一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置，属于材料处理技术领域。该方法包括以下步骤：步骤S101、称取一定量烟气脱硫灰置于电解槽中，加入水，通过搅拌形成烟气脱硫灰浆料，烟气脱硫灰浆料的水料比为(10‑100)：1；步骤S102、将惰性阳极、惰性阴极分别插入烟气脱硫灰浆料中，接通直流电，电流密度控制在80‑150A/m2；步骤S103、在烟气脱硫灰浆料电解的同时，进行搅拌且搅拌时间控制在15‑60min，达到设定控制时间后，断开电源。本发明的方法将烟气脱硫灰与水按一定比例调和，通过惰性电极通入直流电，利用电化学方法，在电极附近会产生大量高活性氧原子，快速有效地对烟气脱硫灰中的亚硫酸钙进行氧化，氧化效率与效果提升。
- 一种基于海水电池技术将养殖废水中氮磷转化成磷酸铵镁的装置-201510372998.2
- 陈日耀;李忠贵;张秋婷;陈晓;郑曦 - 福建师范大学
- 2015-06-30 - 2017-07-21 - C25B1/18
- 本发明涉及一种基于海水电池技术将海水养殖废水中氮磷转化成磷酸铵镁的装置。装置以金属镁或镁合金为海水电池负极，钛、钛合金或石墨为海水电池正极，以海水中富含离子，以及养殖过程形成的硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮和磷为电解质，构成装置的工作单元。其中负极与正极之间还连接有蓄电池，工作单元的下底面设置有抽屉状的沉淀物收集盒，装置上半部侧面设置有海水进出口，装置的外侧面包裹有设置的气囊。一套装置可以由多个工作单元串联而成。本发明装置可将废水中的氨氮和磷去除，无需外加药剂；氨氮去除率可达90%以上；磷去除率可达95%以上；可将多个工作单元串联，提高处理能力和输出电压；生成沉淀物是一种肥料，实现废物资源化利用，产生经济效益。
- 一种基于海水电池技术将养殖废水中氮磷转化成磷酸铵镁的装置-201520458526.4
- 陈日耀;李忠贵;张秋婷;陈晓;郑曦 - 福建师范大学
- 2015-06-30 - 2015-11-11 - C25B1/18
- 本实用新型涉及一种基于海水电池技术将海水养殖废水中氮磷转化成磷酸铵镁的装置。装置以金属镁或镁合金为海水电池负极，钛、钛合金或石墨为海水电池正极，以海水中富含离子，以及养殖过程形成的硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮和磷为电解质，构成装置的工作单元。其中负极与正极之间还连接有蓄电池，工作单元的下底面设置有抽屉状的沉淀物收集盒，装置上半部侧面设置有海水进出口，装置的外侧面包裹有设置的气囊。一套装置可以由多个工作单元串联而成。本实用新型装置可将废水中的氨氮和磷去除，无需外加药剂；氨氮去除率可达90%以上；磷去除率可达95%以上；可将多个工作单元串联，提高处理能力和输出电压；生成沉淀物是一种肥料，实现废物资源化利用，产生经济效益。
- 利用氯化镁矿化CO2制取碱式碳酸镁联产盐酸的方法-201310127587.8
- 王昱飞;谢和平;刘涛;王金龙 - 四川大学
- 2013-04-12 - 2013-06-26 - C25B1/18
- 本发明公开了一种利用氯化镁矿化CO2制取碱式碳酸镁联产盐酸的方法，将阴离子交换膜置于电解槽中分隔为正极区和负极区，正极区加入导电溶液作为正极电解液，负极区加入氯化镁溶液作为负极电解液并充入二氧化碳气体，在正极电极和负极电极之间施加直流电源，负极电解液中的氢离子在负极电极上还原为氢气，负极电解液中的二氧化碳转化为碳酸氢根，碳酸氢根与氯化镁生成碳酸氢镁所置换出的氯离子在电流作用下透过阴离子交换膜到达正极区，并在正极电极上氧化为氯气，电解生成的氯气和氢气反应生成盐酸，将在负极区电解反应产生的碳酸氢镁移出经加热、过滤、烘干得到碱式碳酸镁。本发明实现了矿化CO2的同时产出具有高附加值的碱式碳酸镁和盐酸。
- 超细金属硼化物的制备方法-201110173936.0
- 汪的华;尹华意;朱华;汤迪勇 - 武汉大学
- 2011-06-24 - 2011-11-23 - C25B1/18
- 本发明公开了一种超细金属硼化物的制备方法。将多孔的碱土金属硼酸盐/稀土金属硼酸盐与导电材料复合制成阴极，以不溶性导体材料做阳极，在500-750℃的熔盐电解槽中进行电解，所用熔盐电解质中含有氯离子和至少一种碱土金属阳离子；从电解槽中取出阴极上的还原产物，水洗并酸洗，除去杂质，干燥即得碱土金属硼化物/稀土金属硼化物。该方法所用的原料来源广泛，价格便宜，环境友好，合成温度低，反应装置简单，能量和资源利用效率高，可连续生产。
- 一种降低碱溶碳分法生产氧化铝电耗的技术方法和电解槽-200810088844.0
- 钮因健;万平玉;吕子剑;潘军青;张吉龙;张学英;孙艳芝;陈咏梅;吴钢;刘小光 - 北京化工大学
- 2008-04-01 - 2009-10-07 - C25B1/18
- 一种降低碱溶碳分法生产氧化铝电耗的技术方法和电解槽，该方法是基于氧循环电解碳酸钠分别在阴极室和阳极室制取氢氧化钠和碳酸氢钠的节能技术方法，可以将碱溶碳分法生产氧化铝的电耗显著降低。该节能型电解槽由氧阴极、氧气室或富氧空气室、阴极室、阳离子交换膜、阳极室和阳极所构成，其特征在于配有专门的氧气室或富氧空气室，阴极采用具有催化氧气还原活性的气体电极，阴极反应为吸附氧的还原反应，不发生氢气析出反应，节能型电解槽的工作槽压可维持在1.3～1.6V的较低电压范围，具有比普通电解槽的工作槽压降低1.15V左右的显著节电效果。
- 专利分类
