基于污染物回收与资源化的新型城市污水生物净化工艺

现行城市污水生物处理系统能耗高、工艺复杂,而且污水中蕴含着能量的有机物、可作为肥料的氮和磷在处理过程中被转化、分解或以固废被处置,从而导致资源浪费.探讨了先通过生物吸附/吸收作用将污水有机物、氮、磷从水中转移到污泥中,达到污水净化的目的;再使污泥将污染物释放出来.把有机物转化为甲烷、氮、磷沉淀后回收,污泥经活化后再次用于吸附的城市污水资源化生物净化新工艺.该工艺可以最大限度地避免污染物的氧化,将极大降低能耗,同时实现资源的回收.在此论述了实现该途径的可能性与存在的问题.     

剩余污泥焚烧灰分磷回收及其技术进展

焚烧渐渐成为剩余污泥终极处理、处置方式,而焚烧产生的污泥灰分中又包括了污水中绝大部分（>90%）的磷.因此,从焚烧灰分中回收磷也为污水磷回收提供了最佳位点.从污泥灰分中回收磷已存在一些适用技术,但灰分中重金属含量对工艺选择有重要影响,这可能会限制灰分直接用作农作物肥料的可行性与价值.因此,磷提取并纯化是灰分磷回收的重要技术步骤,同时也需兼顾工艺经济成本与环境影响.为此,本文从磷提取与磷纯化角度总结了目前灰分磷回收技术的国际研发进展,涵盖生物法、湿式化学法和热化学法;分析比较了不同方法在技术经济、环境影响及适用灰分方面的差别.生物法行之有效、环境影响小,但完成磷回收时间漫长;湿式化学法研发、应用最为广泛,但对环境影响较大;与污泥焚烧统筹合建可使热化学法更具经济性.然而,3类不同技术工艺并不具有相互替代性,需根据灰分成分进行合理选择.此外,前端污水处理以及中端污泥前处理也应与末端灰分磷回收相结合,尽量避免过多化学药剂投加带来的污泥灰分金属含量增加.污泥单独焚烧亦是决定灰分磷回收效率的关键.欧洲政策已明显支持污泥焚烧并从灰分中回收磷,政策和做法值得我国借鉴、学习.     

污水中磷酸根的吸附研究进展

磷是农业和工业生产中重要的资源,但由于工业生产和生活污水排放了大量的磷到自然界中,导致水体富营养化等环境问题。污水中磷资源回收的常规方法有化学沉淀法,生物法以及吸附法。文章综述了磷酸根吸附材料的最新研究情况,探讨和评价了各种吸附材料的性能,最后讨论了未来研究的趋势和热点。     

污水化学除磷处理技术

介绍了污水化学除磷技术中化学凝聚沉淀法、结晶法、吸附法的工艺原理和特点,以及目前它们的研究和应用现状,阐述了污水化学除磷技术的最新发展动向,提出进一步开发技术、经济两方面都满意的吸附材料是污水化学除磷技术发展方向.     

污水磷回收新产物——蓝铁矿

渐行渐近的磷危机使磷回收从理论已经走向实践.磷回收产物形式很多,但经济、具有高附加值的产物才能驱动企业自愿实施.在污水处理生物污泥中新近发现的蓝铁矿(Vivianite,Fe_3(PO_4)_2·8H_2O)沉淀物因潜在的特殊用途以及经济价值而备受关注.自然界,蓝铁矿广泛存在于地表水体沉积物中,是一种非常稳定(K_(sp)=10~(-36))的磷铁化合物.决定蓝铁矿生成的条件除富铁、富磷之内在因素外,还需要环境中存在合适的还原性条件(ORP-300 mV)以及中性上下的pH条件(6～9).实践中,污水或污水处理过程中有时刚好存在蓝铁矿形成的内、外在条件,荷兰污水处理厂在生物污泥中便检测发现有蓝铁矿物质的存在.为推动蓝铁矿基础及其应用研究,本文综述蓝铁矿化学性质、经济价值及回收潜力;分析pH、ORP、微生物、硫化物等环境影响因素;辨析其在生物污泥中的生成路径;提出从污泥中分离、提纯蓝铁矿的研发思路.     

浅议污水厂的磷回收

为控制水体富营养化 ,城市污水处理厂采用生物除磷脱氮工艺 ,因此在某些处理单元中有富磷液流产生。根据乌粪石生成的原理 ,在富磷液流中投加镁源 ,并调节pH为 8 5～ 9 0时 ,即能以乌粪石形式回收磷以补充日益短缺的磷资源。     

面向未来污水处理技术应用研究现状及工程实践

目前全球面临巨大能源、水污染及资源危机,传统污水处理技术已无法满足可持续发展需求,实现能源自给、污水再生及资源回收的新型污水处理技术是未来水厂重要实施路径.污水处理厂实现能源自给的关键一是"开源",即高效回收污水中有机物化学能、低品位热能,并利用外源有机物厌氧共消化、太阳能、风能等技术开发能源;二是"节流",即利用高效设备、精细化运行系统及厌氧氨氧化技术等举措节能降耗.基于可饮用用途,MBR+RO法是实现污水再生的主要途径,但膜污染严重、电耗高的问题仍有待解决.通过污泥水解技术获得富含VFA的优质碳源或合成PHAs的主要原料是有机物资源化的重要方向;利用污泥焚烧磷回收,可获得90%以上的磷回收率,并可解决污泥处置的困境.系统总结了国内外面向未来污水处理新技术应用研究现状,介绍了典型国家对未来污水处理技术的实践,提出我国面向未来污水处理厂面临的阻碍及可能的出路,为我国未来污水处理厂的发展提供方向.     

污水处理中磷回收理论与技术

由于磷矿的开采和磷在自然界中近乎单向循环。磷资源日益枯竭。污水中含有大量的磷。我国污水排放中的磷量相当于磷矿产量的37．5％,经过处理回收可以转变为磷资源。又可以保护环境。当前磷的回收技术有沉积法、结晶法、土地利用等多种形式,除了土地利用外,其他技术都处于试验探索阶段,需要进一步开发研究。磷酸盐是磷回收的主要形式。鸟粪石和磷酸钙分别适合用作肥料和工业原料。     

生物炭吸附水中磷酸盐的研究进展

生物炭作为1种环境友好型吸附材料,可有效去除并回收水体中的磷,由此也成为当前的研究热点之一。综述了目前国内外生物炭吸附磷酸盐及磷素回收研究现状,主要总结了控制生物炭吸附磷酸盐的4种主要机制,阐述了影响生物炭吸附除磷过程中的主要影响因素,介绍了目前应用研究的方向并提出生物炭在实际应用中所面临的问题并对未来研究方向进行了展望,以期为未来研究及推广应用提供理论支撑。     

源分离尿液营养物质回收与处理技术研究进展

源分离尿液中含有大量的氮、磷等营养物质,具有污染性和资源性的双重特征。利用源分离系统对尿液单独收集处理,在降低生活污水中污染负荷的同时,还能够回收利用尿液中的氮、磷等营养物质。讨论了源分离尿液中营养物质的回收及对尿液的处理方法,分别对沉淀结晶技术、物理脱水技术、吹脱吸收技术、离子交换吸附技术、生物处理技术、电化学技术等方法的特点、原理、应用范围与研究现状进行综述,并对其技术的发展趋势进行展望,指出今后的研究热点将集中于真正实现源分离尿液的资源化、无害化和规模化。     

粉煤灰处理含磷废水的研究进展

粉煤灰处理含磷废水是近年来发展起来的一种新方法,由于其价廉易得的特点,在废水处理中有着广泛的研究.综述了利用粉煤灰处理含磷废水的研究进展,介绍了粉煤灰的基本性质,分析了粉煤灰除磷的机理,并讨论了pH值、初始浓度、粒径大小、温度和吸附时间对粉煤灰除磷的影响,指出了目前应用粉煤灰处理含磷废水的几个关键问题.     

Leaching of phosphorus from incinerated sewage sludge ash by means of acid extraction followed by adsorption on orange waste gel

Ashes from sewage sludge incineration have a high phosphorus content, approximately 8% (W/W), which indicates a potential resource of the limiting nutrient. Incineration of sewage sludge with subsequent recovery of phosphorus is a relatively new sludge treatment technique. In this article, the leaching of phosphorus by using sulfuric acid as well as hydrochloric acid by means of several batch experiments was presented. At the same time a selective recovery of phosphorus by adsorption was also discussed. The e ects of acid concentration, temperature and time on extraction were studied. The phosphorus leaching increased with the increase in acid concentration and temperature. Kinetic studies showed that the complete leaching of phosphorus took place in less than 4 h. Selective adsorption of phosphorus by using orange waste gel provided a hint for recovery of this natural resource, which eventually could meet the ever-increasing requirement for phosphorus. The overall results indicated that the incinerated sewage sludge ash can be treated with acid to e ciently recover phosphorus and thus can be considered a potentially renewable source of phosphorus.     

不同吸附剂处理废水中磷的对比研究

为了降低富营养化,实验中讨论了粉煤灰、活性炭两种吸附剂对人工配制的含磷废水的去除效果。从投药量、废水pH值以及振荡时间三个方面考察了对吸附作用的影响。实验结果显示：粉煤灰对磷的去除效果远比活性炭的好,而且还可达到以废治废的效果。粉煤灰、活性炭的最佳投药量分别为0．06g／ml、0．05g／ml;最佳pH值均为6;最佳振荡时间分别为5h、7h;在上述条件下,粉煤灰对磷的吸附率可达90．38％,而活性炭则为31．54％。     

酸改性粉煤灰对含磷污水处理的实验研究

文章利用不同种类的酸对粉煤灰进行了改性处理,并将制备的酸改性粉煤灰用于对含磷废水的处理.实验结果表明:原粉煤灰对含磷废水均有一定的除磷效果,当pH值在4～10,当反应时间40min,粉煤灰投加量为70g/L和80g/L时,含磷100 mg/L的原水经处理后含磷量为0.60 mg/L和0.44 mg/L,分别达到《污水综...     

类水滑石对污泥焚烧飞灰浸出液中磷的纯化

采用Mg-Fe型类水滑石（LDH）吸附剂提纯污泥焚烧飞灰（ISSA）浸出液中的磷,探究了吸附剂煅烧对磷吸附效果的影响及磷吸附和脱附机理.研究发现,在高浓度磷溶液（>1000mg/L）中,未煅烧的类水滑石（LDHu）磷吸附容量高于煅烧后的类水滑石（LDHc）.LDHu具有典型的层状结构,磷的吸附与脱附主要通过磷和金属离子沉淀-溶解、静电吸附-排斥、配位作用和离子交换实现.而LDHc层状结构消失,形成双金属氧化物,不存在明显的阴离子交换作用.经LDHu或LDHc吸附和NaOH溶液脱附后,ISSA浸出液均具有良好的磷纯化效果,磷相对纯度从36%分别上升至77%和69%,磷回收率分别为84%和57%.纯化后的溶液适合制备高值含磷产物.     

Phosphorus recovery from municipal and fertilizer wastewater: China''s potential and perspective

Phosphorus (P) is a limited resource, which can neither be synthesized nor substituted in its essential functions as nutrient. Currently explored and economically feasible global reserves may be depleted within generations. China is the largest phosphate fertilizer producing and consuming country in the world. China''s municipal wastewater contains up to 293,163 Mg year of phosphorus, which equals approximately 5.5% of the chemical fertilizer phosphorus consumed in China. Phosphorus in wastewater can be seen not only as a source of pollution to be reduced, but also as a limited resource to be recovered. Based upon existing phosphorus-recovery technologies and the current wastewater infrastructure in China, three options for phosphorus recovery from sewage sludge, sludge ash and the fertilizer industry were analyzed according to the specific conditions in China.     

几种人工湿地基质净化磷素污染性能的分析

通过基质磷素等温吸附、净化磷素污染效果和基质磷素饱和吸附后磷素释放实验,研究了砂子、沸石、蛭石、黄褐土、下蜀黄土、粉煤灰和矿渣7种人工湿地基质净化磷素污染效果和影响因素,并评价了基质磷素饱和吸附后磷素释放可能造成的二次污染风险结果表明:Freundlich和Langmuir等温吸附曲线方程均能很好地描述上述基质磷素吸附过程,其磷素理论饱和吸附量依次为矿渣＞粉煤灰＞蛭石＞表土＞下蜀黄土＞沸石＞砂子.磷素的净化能力依次为矿渣＞粉煤灰＞蛭石＞表土＞下蜀黄土＞沸石＞砂子,模拟污水磷素净化实验也证实矿渣、粉煤灰、蛭石净化磷素污染效果较好,表土和下蜀黄土次之,沸石和砂子净化磷素污染效果较差.矿渣和粉煤灰等钙素含量较高的碱性基质,影响磷素吸附净化效果的主要因素是基质的全钙含量,碱性条件下,基质全钙含量越高,其吸附的磷素越多,净化磷素污染的效果越好.砂子、沸石、下蜀黄土、黄褐土和蛭石等活性胶体氧化铁铝含量较多的中性基质,影响其磷素吸附净化效果的主导因素是其胶体氧化铁的含量,胶体氧化铁能促进基质吸附磷素效应,提高磷素净化能力.基质磷素饱和吸附后磷素释放实验也表明:除砂子基质磷素释放比例较高以外,其它基质磷素释放的比例很低,加强人工湿地基质的管理,上述人工湿地基质一般不会对水体环境造成二次污染.