污泥焚烧灰分磷回收Ash Dec工艺及其研究进展

地球磷危机时代已经来临,唯有发掘“第二磷矿”才能有效遏制磷的匮乏速度。剩余污泥焚烧灰分是污水的磷汇,是实施磷回收的最佳位点。因灰分中重金属含量较高,实施磷回收需要将其分离并加以利用。否则,回收磷难以与矿物磷形成竞争。比较各种灰分磷回收方法发现,热化学法中的Ash Dec工艺可利用金属氯化物实现重金属挥发分离,且可在尾气净化系统中实现重金属回收,从而同步获得具有高生物利用度的富磷相。为此,首先介绍Ash Dec工艺原理;继而讨论重金属挥发限制性因素、列举欧洲Ash Dec工艺案例以及目前法规与政策、阐述焚烧灰分作为磷肥生产原料的潜力;最后,探讨Ash Dec从尾气净化系统中回收重金属的可行性与研究现状。     

污泥焚烧工程中的磷形态分布与磷迁移研究

以竹园污泥焚烧工程为依托,采用SMT方法研究磷在干污泥、炉渣和飞灰中的含量及赋存形态。结果表明,焚烧过程使炉渣及飞灰中的总磷(TP)含量比干污泥提高了2~3倍,还使其中的无机磷(IP)含量大幅提升至TP总量的99%以上,在实现磷富集的同时有效提升了磷的生物可利用性。分析焚烧过程对磷灰石无机磷(AP)和非磷灰石无机磷(NAIP)的影响,发现镁离子与钙离子会与污泥中的NAIP发生反应,取代铝离子从而生成钙镁结合形式的AP;与炉渣相比,飞灰在布袋处受CaO添加的影响,此种转化趋势更为明显,AP已经超过NAIP成为优势形态,占IP总量的78.4%。焚烧是上海地区处理污泥的主要方式,该研究结果从营养物回收角度为污泥焚烧飞灰的资源化利用提供了新思路。     

焚烧方法处理污泥

根据污泥焚烧的基本原理,总结了几个突出的优点,对污泥焚烧的两种方法——完全燃烧法和不完全燃烧法作了详细介绍,解决了污泥处理与处置的难题。     

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。     

磷酸钙法回收污泥中磷的主要影响因素

采用磷酸钙沉淀法对经过释磷处理后的污泥上清液进行磷回收,考察了影响磷回收率的主要因素.研究表明,在温度为40～60℃、初始pH值为9.20、钙磷比为2.1的条件下,经10min的反应后,磷回收率可达93%以上.回收产物中磷和钙的含量分别达16.34%和29.22%,而氟、硫等元素的含量均在2%以下,非常适合作为磷酸盐工业的原料.     

污泥中的磷及回收技术研究进展

污泥磷回收是解决磷资源匮乏的战略需求,也是废物资源化的有效手段。因有毒物质的存在,污泥磷释放是磷回收的重要前提。根据不同的污水处理工艺及后续污泥处理处置技术,介绍了三种主要富磷污泥中磷的赋存形态及转化机制,提出了识别污泥中磷的赋存形态对磷回收技术开发的重要性。基于目前对污泥中磷赋存形态的认识,以酸溶为代表的化学法和以厌氧消化为核心的物化-生物组合技术是污泥磷释放的有效手段。针对污泥中磷回收技术研究现状及存在的问题,结合污泥综合处理处置的理念,指出开发与污泥厌氧资源化相适应的磷回收技术成为可持续的发展方向。     

污泥焚烧技术研究

污泥焚烧技术具有减量化、稳定化、无害化和资源化等优点,与其他传统污泥处理方法相比,被各国认为是污泥处理效果最佳、最经济实用的工艺之一。详细阐述了污泥焚烧技术的发展现状、原理、影响因素,并提出了污泥发展技术未来的研究方向。     

富阳八一污水厂污泥在热电厂焚烧的可行性分析

富阳八一污水处理厂95％的进水为附近40多家造纸厂排放的废水,针对污水厂污泥产量大（剩余污泥约5．2t／h,初沉污泥约16t／h）、填埋处理存在占地大且易产生二次污染的问题,分析了将污泥在热电厂进行焚烧的可行性,并探讨了污泥的输送和投加方式。结果表明,八一污水厂的剩余污泥可全部运到相邻的热电厂与煤进行混合焚烧,理论上每台流化床锅炉最多可以混合焚烧3．9t／h的剩余污泥,实际运行中应控制剩余污泥的投量为3．5t／h;建议污泥采用卡车和稠污泥泵共同输送的方式。污泥混合焚烧具有控制简单、污水厂和热电厂间协调工作较少的优点。     

Outotec流化床能源系统在苏黎世污泥热处理厂的应用

介绍了以Outotec流化床为核心技术的能源系统的构成及特点,着重介绍其烟气处理系统、能源利用和磷回收的独特设计,以及在瑞士苏黎世污泥热处理厂的技术实现。     

超声强化污泥释磷及MAP法磷回收优化研究

为提高剩余污泥的磷释放与回收效果,采用超声强化EDTA-厌氧处理后的剩余污泥释磷,并以鸟粪石(MAP)结晶法回收上清液中的磷,探究超声对磷释放的影响,同时确定了最佳超声工作参数,采用响应曲面法构建MAP法磷回收的二次多项式模型并验证了模型的适用性。结果表明,超声可以强化污泥中磷的释放,最佳超声工作参数如下:声能密度为1.0 W/m L、超声时间为40 min,在最佳工作参数下可向液相释放60%的TP,TP、PO34--P浓度分别达到未超声处理的1.6倍和1.4倍;经超声后污泥上清液中TP增加量与MLSS、MLVSS减少量呈正相关关系,每溶解1 mg的MLSS向上清液中释放0.010 1 mg的TP;磷回收的最优工艺条件:nMg/nP=2、pH值=9、搅拌时间为21 min,此时磷回收率为89.29%,回收的晶体产物主要成分是磷酸铵镁,其纯度为77.56%,且相比未超声,该条件下的回收量提高了30%。     

以磷酸钙盐形式从污水厂回收磷研究

磷是一种不可再生的资源,也是造成水体富营养化的关键因素,为此在北京某污水厂进行了从厌氧段末端上清液中以磷酸钙盐形式回收磷的试验.考察了pH、温度、反应时间等参数的影响,建议采用曝气和投加碱液相结合的方法调节pH值至9.3～9.5,此时磷回收率可达80%左右.     

生物除磷颗粒污泥的丝状菌膨胀及恢复研究

颗粒污泥的稳定性是影响其在污水处理中广泛应用的重要因素.在SBR反应器中,采用成熟的生物除磷颗粒污泥,探讨了丝状菌膨胀对其除磷能力和稳定性的影响.经过396d的运行,结果表明,丝状菌的存在对颗粒污泥的形成和稳定起重要作用,但当丝状菌过度生长时,反应器的除磷率和污泥最大释磷速率分别降低到60%和26.67 mgP/（gMLVSS·h）以下,出水SS和SVI分别提高到100 mg/L和50 mL/g以上.采用延长沉淀时间、提高搅拌速度以及投加无膨胀的生物除磷颗粒污泥三种策略均可以恢复系统的功能,所需恢复时间分别为53、26和20 d.     

污泥减量化工艺:HA-A/A-MCO的除磷性能及磷回收

针对污泥减量技术中对氮、磷去除能力低的问题,开发了一种具有强化脱氮除磷功能、污泥减量化的HA-A/A-MCO工艺,其通过回流释磷污泥的水解酸化来刺激磷的厌氧释放并辅以外排富磷污水进行化学固定的方式除磷.研究发现:当进入水解酸化池的厌氧释磷污泥量为进水量的2%时,水解产生的VFA导致释磷量达57 mg/L,聚磷菌的生长得到促进而聚糖菌则受到抑制;当控制侧流除磷液量为进水量的13%、化学除磷池出水磷为5 mg/L时,系统处理出水TP<0.5 mg/L;提高厌氧释磷浓度并控制化学除磷池的出水磷浓度为5 mg/L,可以提高化学药剂利用率、减少药剂用量并提高化学污泥的含磷量,HA-A/A-MCO系统产生的化学污泥含磷率高达18%,接近纯含磷化合物的含磷率,可直接用作生产磷肥的原料.     

剩余污泥热处理过程中磷、氮和有机碳的释放特性

采用热处理方法可以使剩余污泥中的磷快速释放出来,从而为进一步的磷回收创造有利条件。为了能更全面地了解热处理过程,通过与生物释磷过程进行比较,考察了剩余污泥热处理过程中磷、氮和有机碳的释放特性。试验结果表明,最佳的热处理参数是:热处理温度为50℃,处理时间为1 h,此时的净释磷浓度和释磷速率分别可达81.8 mg/L和9.98 mgPO43--P/(gMLSS.h),分别为生物释磷的3.7倍和2.6倍,而氮和有机碳的释放量较少,有利于磷的回收。     

膨胀污泥沉降性能的恢复试验研究

在前期已进行的污泥负荷对丝状菌污泥膨胀影响的研究基础上。对低污泥负荷下发生的污泥膨胀进行了污泥沉降性能恢复的试验研究。结果表明，恢复高污泥负荷运行能使膨胀污泥的沉降性能得以恢复，而恢复时间及恢复速率与膨胀程度均呈正相关关系；溶解氧是影响膨胀污泥沉降性能恢复的重要因素，在溶解氧不足时提高污泥负荷不但不能使污泥膨胀得到控制。反而却加剧了污泥膨胀。     

循环流化床一体化污泥焚烧工程的调试及分析

为探索采用焚烧工艺处理污水厂剩余污泥的可行性,在杭州市七格污水处理厂建设了规模为100 t/d的污泥焚烧处理示范工程,并进行了冷、热态调试。冷态调试结果表明,系统关键设备如干污泥螺旋输送机、焚烧炉、复合干化器等的测试数据与设计值吻合。热态调试结果显示,复合干化器内温度均匀,含水率为79%～80%的湿污泥在复合干化器内破碎和干燥程度良好,干污泥颗粒最大直径为3 mm5,0%的切割粒径为0.32 mm。干污泥即时进入循环流化床焚烧炉焚烧,焚烧温度为860℃。可见,采用循环流化床一体化焚烧技术处理污泥在工程上是可行的。     

三峡库区污水处理厂的污泥膨胀及恢复运行

针对三峡库区污水处理厂冬季极易产生污泥膨胀的实际运行情况,以长寿污水处理厂为例,对其原因进行了分析,提出了投加生石灰/絮凝剂和厌氧/闷曝两种不同的系统恢复方法.实际运行结果表明,两种方法均能有效地控制污泥膨胀现象,但生石灰/絮凝剂法更为有效,可以在最短的时间内使系统得到恢复.