城市污水污泥磷回收技术

针对污水污泥磷回收的主要方法及研究现状,介绍MAP沉淀法、HAP结晶法、焚烧法等回收磷的技术,并讨论磷回收工艺的影响因素,指出了污水污泥磷回收过程中存在的问题和今后的研究重点。     

污水处理厂回收磷的方法及工艺探讨

概括介绍了污水处理厂磷回收所涉及到方法,主要有土地直接利用、化学沉淀、吸附/解吸、强化生物除磷/回收和结晶等。着重分析了典型磷回收工艺,主要包括从污水中回收磷的P-RoC工艺、MBR工艺、REM-NUTR工艺及新型纳米技术,从污泥中回收磷的Aqua Reci工艺、Seaborne工艺、KREPRO工艺和从污泥焚烧灰中回收磷的BioCon工艺、SEPHOS工艺和纳滤工艺等。结合国内外研究现状对我国污水磷回收的前景作了展望。     

磷酸铵镁沉淀法回收污水中磷的反应条件优化

用磷酸铵镁沉淀法(MAP)进行污水处理厂污泥脱水上清液等含磷废水的处理是目前最具有前景的实现除磷及磷回收途径之一。模拟污水厂富磷液水质,以MAP法进行了可溶性磷回收试验研究。通过正交试验确定了MAP沉淀反应影响因素的次序依次是:pH值、氮磷比、镁磷比和反应时间。通过单因素试验进一步对反应工艺条件进行了优化,得到最优反应条件:pH值为10、n(Mg)/n(P)为1.5∶1、反应时间20 min,氮与磷的量比超过理论值1∶1时无需考虑氮源对MAP法磷回收率的影响。在相同的最佳反应条件下,模拟废水的磷回收率可达97.33%,污泥脱水上清液中磷回收率可达到80%左右。     

磷回收技术浅谈

磷回收技术的快速发展给水体富营养化和磷资源匮乏提供了解决思路。首先,在总结世界磷资源现状和水体富营养化的基础上,阐述磷资源回收必要性;其次,总结从污水、污泥和污泥灰中回收磷的结晶法、吸附/解吸法、化学沉淀法、离子交换法和超临界水氧化法等回收技术;最后,展望了我国磷回收技术发展前景。     

磷酸铵镁法处理好氧颗粒污泥破胞释磷废水的研究

针对目前国内利用磷酸铵镁(MAP)法回收废水中磷的研究主要集中于高浓度含磷废水这一现状,对好氧颗粒污泥破胞释磷后上清液含磷质量浓度为30～80 mg/L的废水,采用MAP法回收低浓度含磷废水中的氮、磷。研究了初始pH和温度对氮、磷的去除效果及MAP结晶形成的影响。结果表明,不同温度条件下的最适宜pH范围均为9.5～10.0,考虑到回收MAP晶体的纯度,初始pH为9.5可作为MAP结晶回收磷的控制条件。     

硝酸钙-磷酸-水-异丙醇体系中溶析结晶工艺研究

酸解液中氮磷的高效分离是发展硝酸法湿法磷酸的关键技术之一。提出采用溶析结晶使酸解液中磷以磷酸钙盐形式析出从而达到氮磷分离的研究思路。以异丙醇为溶析剂,通过单因素实验考察了溶析剂加入比（异丙醇与模拟酸解液质量比）、温度、五氧化二磷质量分数、溶析时间对析出晶体物相结构以及磷析出率的影响。结果表明,溶析时间不会影响析出晶体物相结构,增大溶析剂加入比、升高温度、降低五氧化二磷质量分数都会使得析出的晶体由磷酸二氢钙转变成磷酸氢钙。通过对比磷析出率得出适宜的工艺条件：溶析剂加入比为3∶1、温度为5.0 ℃、五氧化二磷质量分数为30%、溶析时间为1.0 h,在此条件下磷析出率可达73.58%。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯回收技术现状及进展

综述了国内外废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)回收技术的现状及最近进展。包括熔融再加工(直接回收利用)法、焚烧(回收能量)法及化学降解法(包括乙二醇解、甲醇解、氨解及氢解),重点阐述化学降解法。回收工艺和技术的选择宜综合废弃PET的纯净程度及性质和回收方法的技术成熟度及经济可行性等各方面因素决定。近年来回收技术中的最新进展主要是酶解聚法及超临界流体解聚法,前者有助实现PET的生态循环。     

剩余污泥中磷回收的试验研究

以SBR反应器运行过程产生的剩余污泥为研究对象,采用MAP法对经超声处理后的污泥中的氮、磷元素进行回收研究。考察不同超声时间（10、20、30 min）、超声频率（40、80 kHz）和pH（7.0、8.0、9.0）条件下,剩余污泥上清液中氮、磷的回收效果,以期探求最佳回收条件。结果表明污泥在超声频率为80 kHz,时间为10 min后所释放的氮、磷量最大。在最佳的磷镁比为1.8-2.0条件下用磷酸铵镁沉淀法（MAP）进行回收,当pH值为7.0,反应时间为15 min时获得最佳磷回收效果,磷回收率可达62.3%。     

污泥4种热处理产物中磷的化学提取-沉淀回收性能

污水处理厂污泥中磷含量较高,对磷进行回收能有效实现磷资源的二次利用。采用磷酸铵镁(MAP)回收法分别对污泥4种热处理产物阴燃灰、掺烧灰、焚烧灰和热解焦的酸浸出液进行磷回收试验,重点分析了各热处理产物在酸浸出-MAP路线下的磷回收性能,包括磷沉淀率、产物中磷和杂质含量,并进一步探究了沉淀产物的环境安全性。结果表明,通过酸浸出-MAP回收法,单位质量沉淀产物磷质量分数达19.82～31.71 mg/g,原污泥中磷回收率达49.25%～65.81%。磷回收性能由高到低依次为焚烧灰、热解焦、阴燃灰、掺烧灰。酸浸出-MAP回收产物中含有大量Ca、Fe、Al和Si杂质,且含有一定量Zn、Pb、Cr、Cu、Cd、As和Ni,其中Zn含量远高于其他重金属含量。产物纯度和环境安全性由高到低依次为焚烧灰、掺烧灰、热解焦、阴燃灰。在沉淀产物的环境安全性方面,阴燃灰、焚烧灰和热解焦的酸浸出-MAP回收产物中重金属含量均符合GB/T 23349—2009《肥料中砷、镉、铅、汞生态指标》和GB 4284—2018《农用污泥污染物控制标准》。掺烧灰的酸浸出-MAP回收产物中Cd质量分数为3.20 mg/kg,超过农...     

市政污泥热化学处置中磷元素形态转变与回收利用研究进展

我国市政污泥产量即将突破9000万吨，无害化、减量化和资源化处置非常迫切。干污泥中磷元素含量占2%～6%，回收磷资源的潜力巨大，其可以减少有限磷矿的消耗，缓解全球磷危机。本文从污泥处置技术、脱水污泥中磷元素含量与形态、热化学（热解、焚烧、气化和水热炭化）处理中磷元素形态转变、污泥灰/炭中磷元素回收方法和含磷矿物的植物可吸收性五个方面对污泥中磷资源回收与利用展开论述，详细对比分析了温度、添加剂成分、掺混燃料种类等因素对热处理产物中磷元素形态的影响。最后，归纳分析了热处理产物中磷元素的回收工艺和不同因素的影响以及含磷矿物的植物可吸收性，以期为我国未来污泥资源化利用提供参考。     

废聚酰胺纤维回收利用的研究进展

介绍了废聚酰胺(PA)纤维的物理回收、化学回收、能量回收方法;详述了化学回收方法的研究进展,化学回收方法有水解(酸解、碱解)、真空解聚、氨解、催化裂解、醇解、超(亚)临界流体解聚、在离子液体中解聚等;阐述了废旧地毯、渔网、安全气囊、轮胎帘子线的回收技术;指出超(亚)临界流体解聚、杂多酸催化水解、在离子液体中解聚是废PA纤维回收技术的研究方向。     

利用白云石提供钙镁源从污泥厌氧消化液中回收磷

为探讨利用白云石提供钙镁源从污泥厌氧消化液中回收磷并获得富磷回收产物的工艺方法与条件,采用白云石为填料的钙镁溶出系统,考察了系统在不同的厌氧消化液进液流量、气水体积比、体积回流比条件下运行9 h后溶出的Ca2+、Mg2+浓度状况及在反应pH=9.0时的磷回收效果。试验结果表明,白云石钙镁溶出系统适宜的工艺条件为进液流量2.0 BV/h、气水体积比20.0和体积回流比5.0,溶出液Ca2+、Mg2+浓度分别为230.01 mg/L和76.30mg/L,厌氧消化液磷回收率达到97.35%,氨氮回收率12.97%,回收产物的含磷率(以P2O5计)和含氮率分别为40.78%和0.20%。经XRD、FTIR、SEM和EDS分析表征,回收产物以磷酸钙盐和磷酸铵镁为主要成分。研究表明,利用白云石提供钙镁源可以有效地回收污泥厌氧消化液中的磷并回收部分氮,且回收产物含磷率高,杂质少。     

基于化学方法的活性污泥减量化技术

近年来,基于解耦联和化学氧化的污泥减量新方法得到了比较深入的研究。介绍了几种基于化学方法的活性污泥减量工艺,包括代谢解耦联法、高浓度溶解氧法、碱(酸)加热处理法、活性污泥-臭氧工艺、氯-活性污泥工艺和控制DO浓度工艺,阐述了这些技术的优点及其存在的不足,指出与物理法和生物法相比较,化学法在污泥减量化方面同样有非常好的应用前景。     

高镁磷尾矿酸解工艺条件研究

以高镁磷尾矿和硫酸为原料进行了综合回收镁的工艺研究。通过对酸解过程的试验研究,讨论了各种因素对酸解过程的影响,优化出了最佳工艺条件,即反应温度80℃、反应时间90min、硫酸质量分数20%、液固比4.0∶1,在此最佳工艺条件下镁的浸出率为95.50%。     

剩余污泥磷释放与磷回收技术的研究进展

磷本来是大自然一种最有限资源,而现在自然界土壤中产生的废磷经长期使用循环后最终约有80%磷随污水被排放。经过循环处理使用后,城市污水池中排放的废磷大部分可进入城市剩余的污泥,剩余城市污泥土壤中的磷资源的再次循环处理利用,可以大幅度减少从外部排水环境中带入磷元素时对接收水环境的化学污染,实现对磷元素的再利用。研究了各种不同类型污泥磷释放处理方法的优缺点,分析不同污泥磷处理回收处理技术应用的基本特点,并分别着重地介绍利用了鸟粪石沉淀法来回收废磷,以期进一步为中国污泥磷处理回收利用的基础研究方面提供理论借鉴,并分析讨论分析了废磷利用回收利用技术领域的国内外未来及其发展趋势。     

溶胞预处理强化污泥减量技术研究进展

相较于传统污泥处理处置技术,溶胞-隐性生长污泥减量技术对污泥细胞进行破壁溶胞后,溶出物质对生物脱氮除磷的碳源进行补充,在实现污泥减量的基础上提升了脱氮除磷效能。而溶胞预处理过程为溶胞-隐性生长技术的限速阶段,有效地提升溶胞效率能够极大地减少剩余污泥产量,对城市污水厂污水处理工艺具有重要意义。文章对目前研究及应用较多的臭氧、超声、机械、加热等溶胞技术的机理、最优工况及存在问题进行分析,并对可行性较高的高锰酸钾、芬顿等化学溶胞技术进行概述,在单因素溶胞分析的基础上总结了联合技术的耦合效能,并对溶胞技术的发展应用进行了展望。     

剩余污泥水解酸化过程中氮磷的释出

现行城市污水处理厂污泥多被视作废物而丢弃,从污水中转移到污泥中污染物氮磷没有及时分离回收,造成资源浪费。国内外针对污泥水解酸化阶段研究的报道多集中在污泥水解发酵产酸用于生物脱氮除磷系统补充碳源上。然而污泥水解发酵产酸的同时,也释放出大量的氮磷。为了回收利用污泥中的氮磷,基于污泥发酵产酸的理论提出了污泥水解酸化释出氮磷以回收资源这一污泥处理新思路,探讨了其影响因素和控制对策,指出通过适当的环境调控,就可以使污泥中氮磷大量释出。     

鸟粪石法回收污泥中氮磷的实验研究

我国城镇污水处理厂每年排放大量的剩余污泥,处理不当将给生态环境和人类健康带来风险。通过污泥碱解+鸟粪石结晶法回收剩余污泥中磷、氮等物质,将剩余污泥资源化的同时还可以有效避免二次污染。以徐州某污水处理厂剩余污泥为实验对象,通过实验室控制碱解p H、反应时间、镁盐投加量等考察了回收的最佳条件。结果表明,当p H为12.5,破解时间为120 min时,污泥破解效果最好;经综合分析,碱解+沉淀过程最佳条件为:碱解p H为12,镁磷摩尔比为1.4,鸟粪石结晶时间为10 min。     

排出厌氧富磷污水生物化学除磷脱氮ERP-SBR系统研究

ERP-SBR工艺采用循环污泥技术借助化学方法固定厌氧富磷污水中的磷酸盐,将排除活性污泥的传统生物除磷模式变为排除富磷污水,消除了生物除磷脱氮过程中控制污泥龄时存在的矛盾,使生物除磷脱氮系统可以在较长污泥龄条件下获得优异的同时除磷脱氮效果。试验结果表明当SRT为5O-80d、进水TN为28．6～58．3mg／L、TP=5．5～13．25mg／L时,ERP-SBR处理出水COD≤34mg／L、TN≤6．02mg／L、PO^3-4≤O．23mg／L,富磷污水化学固磷所需药剂用量为传统化学除磷法的5％,所得化学污泥含磷量为12～15％,可实现磷资源的回收。     

响应面法优化微波热解剩余污泥产酸

目前微波预处理污泥主要局限在污泥水解率及其对厌氧消化的影响, 常用溶解性COD来进行表征预处理效果, 在污泥产酸方向少有报道。为了确定微波热解剩余污泥产酸的最佳工艺条件, 通过单因素实验选取实验因素与水平, 根据中心组合设计原理, 在单因素试验的基础上采用四因素三水平的响应面分析法, 考察了微波加热温度、微波加热时间、过氧化氢投加量和乙酸投加量对污泥产酸的影响。微波热解剩余污泥产酸的最佳工艺条件为:加热温度180℃, 加热时间21min, 过氧化氢投加量0.18g/(gSS), 乙酸投加量49mg/(gSS), 最大预测乙酸增量值581mg/L, 试验值与预测值之间的相对偏差在0.033～0.074之间。研究结果表明:本工艺可有效提高污泥有机酸产率, 试验值与预测值吻合较好, 可为污泥原位碳源开发提供理论和实际指导。