以鸟粪石的形式在污水处理厂回收磷的研究

磷既是一种不可再生的资源,也是造成水体富营养化的重要因素。近年来,随着磷资源的匮乏,从污水处理厂回收磷在世界各国逐渐兴起,而我国在这方面的研究还基本处于起始阶段。为此,在某污水处理厂进行了以鸟粪石形式回收磷的小试实验,考察了磷回收的一些控制参数,并将以此作为基础,继续深入研究。  

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。  

磷回收技术的研发现状及发展趋势

磷是地球上一种不可自然再生的有限资源，磷的这一属性近年来已诱使国际磷矿石价格一路飙升，较10年前翻了6番.与此同时，全球范围内普遍存在着陆地磷矿产资源日益匮乏与水环境中磷含量过高而导致水体富营养化这一矛盾.这样的资源与环境现状目前正推动着以“回收”磷代替 “去除”磷之理念的快速传播与研发技术的实际应用；从污水以及动物粪尿中发掘“第二磷矿”的设想目前正被国际社会所日益青睐.2009年5月“第4届从污水中回收营养物国际会议”高度浓缩了当今世界有关磷回收技术的研发与应用现状.以此次会议内容为主线，结合其他方面最新研究与应用成果，首先对磷回收偏爱产物——鸟粪石形成的pH等重要反应条件之基础性研究成果进行了概述.其次，详细阐述了磷回收技术的研发进展，除传统的化学沉淀、结晶、吸附/解吸附等方法外，还着重介绍了尿液源分离、MBR、纳米技术、丝状聚磷微生物、生物浸取/生物富集、生物铁工艺等新型磷回收技术，以及动物粪尿磷回收、污泥及肉骨焚烧灰回收磷与生物质磷回收技术.最后，以实例说明磷回收产物在农业和水产养殖业方面的尝试效果，并对磷回收未来技术发展趋势进行了宏观展望.  

基于PHREEQC程序的磷酸铵镁结晶法污水处理工艺模型化研究

为揭示溶液物化参数对磷酸铵镁结晶工艺回收氮、磷的影响,利用地球化学水质模型程序PHREEQC 2.11计算了涵盖实际工况条件下可能存在的溶液体系的磷酸铵镁饱和度指数,对溶液组分的浓度效应进行了模型化热力学评估.模拟溶液体系含磷10～600 mg·L-1、镁24～720 mg·L-1,其氨氮与磷的摩尔比为1～40,温度为25℃,pH值为6.0～12 0.计算结果表明,磷酸铵镁的饱和度指数与氮、磷、镁的质量浓度分别呈对数函数关系,并随任何一个因子的增大而增大;与溶液pH值呈多项式函数关系,结晶反应的最佳pH值为9.0,并随溶液中氨氮与磷摩尔比的增大而略升;此外,磷酸铵镁的饱和度指数与溶液离子强度呈幂函数关系,随离子强度的增大而减小.适当调节溶液的镁盐浓度和控制溶液pH值,是调控磷酸铵镁结晶反应,实现氮、磷回收的2种主要手段.  

鸟粪石法回收废水中磷的沉淀物的组成和晶形

利用镁盐为沉淀剂,以磷酸铵镁沉淀的形式回收模拟废水中的磷.采用扫描电镜和X射线衍射对生成的沉淀物的晶形进行表征,利用ICP和化学分析方法测定沉淀物的组成.并结合饱和度的计算对回收的沉淀物的晶形和纯度进行研究.结果显示:沉淀物为斜方型晶体时才是纯的鸟粪石.针形晶体不是纯的鸟粪石;沉淀物的晶形与溶液的初始饱和度有一定的关系.当溶液的初始饱和度较低时.不管pH或镁或氨氮的浓度在一定范围如何变化,其沉淀物都为斜方形晶体;当溶液的初始饱和度高过一定程度后,其沉淀物中都会出现针形的晶体,且不同条件下所生成的针形晶体的x射线衍射峰都与磷酸镁的特征峰有很好的对应关系,说明针形晶体与磷酸镁有一定的关联.  

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。  

磷酸铵镁结晶法去除和回收养猪废水中营养元素的实验研究

以模拟养猪废水为处理对象,进行了磷酸铵镁结晶小试实验,考察了pH值、NH4 、Mg2 、Ca2 和CO23-浓度对磷酸铵镁结晶反应的影响;利用扫描电镜-能谱分析仪(SEM-EDX)和X射线衍射仪(XRD)对结晶产物进行了表征.结果表明,磷酸铵镁结晶反应的最佳pH值范围为9.5～10.5;随着NH4 与磷摩尔比的增加,磷的去除率增大;最佳的镁与磷的摩尔比为1.4:1,过高的镁盐投加量对提高反应效率作用不明显;Ca2 的存在对磷酸铵镁结晶产物的晶形、纯度均产生干扰,当Ca2 增至一定浓度时,反应将生成无定形的磷酸钙沉淀;CO2-3的存在会降低磷的去除率,但不影响磷酸铵镁的晶形与纯度.  

以磷酸钙盐的形式从污水处理厂回收磷的研究

磷是一种不可再生、难以替代的有限自然资源.磷的可持续利用问题越来越受到世界各国学者与政府的高度重视.近年来,从污水厂回收磷在世界各国逐渐兴起,而我国在这方面的研究还处于起步阶段,尤其是以磷酸钙盐的形式回收磷的相关研究还未见报道.以磷酸钙盐形式回收废水中的磷,优化磷回收过程相关工艺控制条件.结果表明,pH值和Ca2 浓度是磷酸钙盐回收的关键因素,最优值分别为10和6.68,磷回收率达到90%.  

C/P比与磷回收对生物营养物去除系统影响的试验研究

以生物营养物去除系统——BCFS工艺为基础，考察了不同C/P（COD/P）和厌氧上清液侧流比对系统处理效果的影响.结果表明，当碳源充足时，TP去除率稳定在87%左右，能够保证较低的出水TP（≤0.8 mg·L^-1）.当进水COD/P降低到24以下时，TP去除率迅速降至62%，出水TP升至5 mg·L^-1以上.在此进水水质下，以厌氧池上清液侧流方式辅以化学磷回收;当侧流比增加至30%时，出水TP浓度降低至1 mg·L^-1以下；相应的磷回收量为进水TP负荷的54%.因此，化学磷回收具有辅助生物除磷的双重作用.  

污水处理厂污泥中磷的回收

磷是一种不可再生而又面临枯竭的重要资源。为控制水体富营养化,污水处理厂采用生物除磷脱氮工艺把污水中的磷转移到污泥中以除去;由此形成富磷污泥,为实现污泥磷回收创造了条件。并介绍了三种从污水处理厂剩余污泥中回收磷的工艺:污泥水解回收磷的工艺(KREPROProcess和Cambi-KREPROProcess)和从污泥焚烧灰中回收磷的工艺(BioConProcess)。这些工艺可以以磷酸铁或磷酸的形式回收污泥中约75%的磷。