鸟粪石沉淀法回收废水中磷的研究及应用进展

磷矿数量的减少与水体富营养化问题,对磷资源的可持续利用提出了迫切要求.污水中的磷可以以鸟粪石的形式得到回收.笔者对鸟粪石的性质、形成机理、主要影响因素及鸟粪石沉淀法在污水磷回收中的应用进行了阐述,对存在的问题作了简要分析,并探讨了该技术在今后的研究发展趋势.     

动态中温厌氧消化液进行鸟粪石回收磷的试验研究

磷元素是一种十分宝贵的矿产资源,面临着日益短缺的局面,而采用活性污泥法工艺会产生大量富含氮磷的剩余污泥。通过在实验室搭建连续式进泥的动态中温厌氧消化处理污泥系统,探究利用鸟粪石结晶法回收系统产出的厌氧消化液中氮磷的优化反应条件,可为实际生产中厌氧消化液的氮磷资源化工艺参数设计提供理论依据。动态试验分为第Ⅰ阶段(氮磷物质的量之比为5.4∶1)和第Ⅱ阶段(氮磷物质的量之比为7.8∶1),当镁磷物质的量之比为1.1∶1时,初始消化液(不加碱液)p H值在7.7以上,鸟粪石纯度可以达到84%。通过投加碱液调节p H值后,消化液的氮磷去除率会随着p H值上升而增高,而鸟粪石纯度并没有明显变化。     

诱导结晶法回收磷的试验研究

以天然方解石为晶种通过诱导结晶法处理模拟含磷废水,考察了水力停留时间(HRT)、钙磷比(Ca/P)和PO43-浓度对诱导结晶除磷的影响.结果表明:HRT对诱导结晶除磷的影响最大,Ca/P值次之,PO43-浓度最小;对PO43-的平均去除率随HRT、Ca/P值和PO43-浓度的增大均有所提高;诱导结晶除磷的最佳HRT为10 min,HRT越长则出水PO43-浓度越低,但试验后期对磷的去除率增幅越来越小;最佳Ca/P值为3,适当增大Ca/P值有利于除磷,但投加的钙盐越多则越易形成均相沉淀,对磷的回收难度就越大;PO43-浓度越高则除磷越易实现,此时宜适当减小Ca/P值(投药量),反之则应适当增大Ca/P值(投药量).     

活性污泥促进尿液水解回收鸟粪石研究

为了回收利用尿液和活性污泥中的氮、磷等营养物,首先对尿液中尿素的水解特性进行了监测,对脲酶和活性污泥促进尿素水解的效果进行了研究,发现当脲酶和活性污泥的投加量分别为4.0 mg/L和3.73 g/L时,可使尿液中尿素在2 d内完全水解。对两种方法水解后的尿液开展了以鸟粪石形式回收氮、磷的试验,发现当以Mg/P值(物质的量之比)=1.4投加镁源时可有效回收尿液中的磷,回收率达到99%。对所得沉淀物利用XRD技术和化学元素分析方法进行了检测,发现两种沉淀物中鸟粪石含量在95%左右,纯度均较高。利用活性污泥促进尿液水解并以鸟粪石形式回收氮、磷等营养物可同时作为剩余污泥处置的一种方法。     

磷酸铵镁结晶法回收牛粪厌氧消化液中氮、磷

以牛粪厌氧消化液为研究对象,选用Mg Cl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O为沉淀剂,进行磷酸铵镁(MAP)结晶试验,研究了氮磷比、镁磷比、p H值、反应温度和搅拌速度对磷酸铵镁结晶过程的影响;并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对产物进行表征。结果表明,当氮磷比为1.2、镁磷比为1.0、p H值在8.5~10.5之间时,氮的回收率均在75.0%以上,磷的回收率可达99.0%,溶液中剩余PO3-4-P浓度均在8.0 mg/L以下。此外,MAP结晶法可同步去除消化液中的部分悬浮物;而提高反应温度和搅拌速度不能明显增加氮、磷的回收率。     

污泥负荷对污水生物去除氮、磷和有机物的影响

分别改变进水浓度(C)、流量(Q)及污泥浓度(MLSS),通过对照实验考察污泥负荷改变对污水生物去除有机物、磷和氮效果的影响.结果表明：在本试验条件下,无论通过何种方式改变污泥负荷,对污水处理系统有机物、总氮和总磷去除率(ηCOD．ηTP和ηTN)均有显著影响,且ηTP受到的影响明显大于ηCOD和ηTN,而ηCOD受到的影响最小;污泥负荷改变的方式对反应器ηTP、ηCOD和ηTN也都存在不同影响。此外还讨论了提高污水处理装置净化效果的相关问题。     

污水处理厂磷回收技术研究进展

通过对磷资源应用现状以及污泥资源利用现状的分析,提出了污水处理厂磷回收的必要性,在汇总国外行业专家对磷回收的趋势发展预期基础上,对目前各类磷回收技术和方法进行比较分析,对我国污水处理行业磷回收技术的应用提出建议。     

污水除磷及回收技术

介绍了当前污水中除磷的主要方法,阐述了各种除磷方法的原理、优缺点以及常用的处理工艺,对磷回收的原理、工艺做了简单的论述,以加强对除磷技术的研究,实现磷的可持续发展。     

污水处理系统中鸟粪石结垢的控制技术

在城市污水处理厂内,特别是采用生物法去除营养物质的污水处理厂内,如果不采取有效措施控制鸟粪石结垢的产生,将会引起严重的运行和管理问题.重点讨论了鸟粪石结垢的防范措施,包括:改进污水污泥处理工艺、调节污水污泥的pH、降低鸟粪石生成组分浓度、回收鸟粪石沉淀、污水污泥处理设备材料改性等.这些方法各有特点,应根据实际需要相互结合使用.     

外排富磷污水的化学固磷与磷回收潜能

ERP/SBR工艺通过聚磷菌的生物富集作用,将含低浓度磷酸盐的城市污水转化为高浓度厌氧富磷污水,采用排富磷污水化学固磷技术替代传统排富磷污泥除磷模式,可以减少污水处理系统的剩余污泥产生量.与城市污水直接化学除磷系统相比,削减了化学处理污水总量,只需要将相当于进水总量10％的富磷污水进行化学固磷处理,化学除磷药剂用量小于直接处理低磷污水系统的8％,药剂利用率提高6.5倍,且产生的化学污泥含磷量高达17％,可直接作为磷资源回收利用,磷的回收率可达65％.     

污水磷回收方法与技术概述

指出磷是造成水体富营养化的主要因素之一,同时又是一种宝贵的资源,从污水中回收磷,既可减少水体磷排放量,又能缓解磷资源不足的压力,系统介绍了污水磷回收的主要技术,从而为相关研究及应用奠定基础。     

基于层次分析法的污水中磷回收方案的评价研究

通过层次分析法建立了以一个目标层为中心,覆盖五个准则层和五个措施层的层次评价模型,对污水中磷回收的各类方案进行了数字度量化的评价.通过指标评分建立了判断矩阵,后转化为规范化矩阵,并进行了综合权重比较分析及随机性检验,以选择最优方案.     

鸟粪石沉淀过程中的影响因素实验研究

以实验室模拟含磷废水为研究对象，通过正交实验探讨了pH，Mg／P，N／P对鸟粪石沉淀过程的影响，实验结果表明，当模拟废水的PO4^3-（以P计）为60mg／L，固定反应时间为30min，pH值为9．5，Mg／P为1．4：1，M/P为4：1时，鸟粪石沉淀反应的磷回收效果较好。     

磷石膏中的有机物、共晶磷及其对性能的影响

有机物与共晶磷是磷石膏中的主要有害杂质．采用浮选、萃取分离浓缩技术，应用色谱—质谱联谱分析、红外光谱分析、扫描电镜显微分析，结合宏观性能试验，对磷石膏中的有机物、共晶磷分布及它们对性能的影响进行了研究．结果表明，磷石膏中的有机物为乙二醇甲醚乙酸酯、异硫氰甲烷、3—甲氧基正戊烷、2—乙基—1，3—二氧戊烷，且分布于二水石膏晶体表面，它们的含量随磷石膏颗粒度的增加而增加．这些有机杂质可削弱二水石膏晶体间的接合，使硬化体强度降低；磷石膏中的共晶磷随磷石膏颗粒度的增加而减少，它可延缓胶结材凝结硬化．使水化产物晶体粗化、结构疏松．     

流化床结晶反应器回收化粪池污水中氮、磷的研究

采用自制流化床结晶反应器处理模拟化粪池污水,探讨了升流速度、p H值和Mg/P值对反应器除磷效果的影响规律,考察了反应器在优化条件下对氮、磷的回收效果。当HRT从30min延长到60 min时,升流速度减缓,从1.11×10~(-4)m/s降至5.56×10~(-5)m/s,对氮、磷的去除效果显著提高,60 min以后则基本没有变化;反应器进水p H值由8.5提高至10时,除磷率先升高后降低,当p H值=9.5时达到峰值;进水Mg/P值越大,氮、磷去除率越高,但Mg/P值超过1.2时,去除率增幅趋缓。在进水p H值为9.5、Mg/P值为1.2、HRT为60 min的最优运行工况下,流化床结晶反应器稳定运行时,对COD、NH_4~+-N和磷的去除率分别为41.5%、41.3%、91.2%;SEM和EDS分析结果表明,流化床结晶反应器处理模拟化粪池污水生成的结晶产物主要成分为磷酸铵镁,具有很高的氮、磷回收价值。     

日本新技术可高效回收污水中的磷

据《日经产业新闻》报道,日本一个研究小组开发的新技术可回收污水中50%的磷,而所需时间不到原有技术的十分之一。这项技术由广岛大学和大阪大学的研究人员共同开发。首先将污水处理后残留的污泥在70摄氏度的条件下加热1小时,破坏其中含磷细菌的细胞壁,使无数磷分子组成的多聚磷酸溶到外界液体中。再将溶有多聚磷酸的液     

折流反应器中鸟粪石类共沉淀法对脱氨尿液的处理

在折流式反应器中,考察了磷酸钾镁、磷酸铵镁等鸟粪石类物质共沉淀法对稀释5倍的脱氨尿液废水的资源化处理效果。结果表明,钾回收率为87%~92%,磷回收率为75%~80%,氨氮回收率为80%~85%,COD去除率约为30%。出水中的COD、总氮和磷浓度能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准;出水氨氮约为7 mg/L,能满足一级B标准。结合SEM-EDS和XRD的分析认为,沉淀产物为磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸钠镁的混合物,每升稀释5倍的脱氨尿液废水沉淀物产量约为(8.8±2.0)g,平均粒径为60~100μm,沉淀物表面的负电性阻碍了团聚大颗粒的生成,产品性质优于《钙镁磷钾肥行业标准》(HG2598—94)中一等品的品质标准。     

人工湿地对污水中磷去除的研究进展

从基质、水生植物、微生物三个方面介绍了人工湿地对磷的净化机理，综述了人工湿地在磷去除方面的研究成果。     

组合人工湿地对生活污水中有机物的去除效果

构建垂直流/水平潜流/表面流组合人工湿地,考察了该系统对污水中有机物的去除效果,并通过计算有机物去除负荷及去除速率常数来评价系统的除污能力。结果表明,组合人工湿地对有机物的去除效果较好,对COD和BOD5的去除率分别可达到70%和80%以上,出水浓度均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的二级标准。在系统中,垂直流人工湿地对有机物的去除负荷显著高于水平潜流与表面流人工湿地;在水力负荷为0.5 m/d的条件下,系统对有机物的去除能力达到最佳;植物对系统去除有机物效能无显著影响。另外,该系统对有机物具有较高的去除速率常数,对COD和BOD5的去除速率常数分别为238.3、289.3 m/a。