磷酸钙盐法回收剩余污泥超声波处理上清液中磷的研究.pdf

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1、第12卷第1期安全与环境学报Vo1．12No．12012年2月JournalofSafetyandEnvironmentFeb，2012文章编号：1009．6094(2012}01—0016．04同时伴有副反应ca2+c一--~CaCO3(2)磷酸钙盐法回收剩余污泥超声波副反应虽然消耗了ca2，但生成的碳酸钙可以作为增重处理上清液中磷的研究剂，有助于沉淀】。该法虽然不如磷酸铵镁沉淀法可同时回收氮、磷，但生成物Ca~OH(P04)(即HAP)不含天然磷矿石的王晓霞，吕树光某些有毒、有害物质(如氟)，可直接用作磷酸盐工业

2、的原料。(华东理工大学资源与环境工程学院，上海200237)目前HAP法的研究主要集中于畜禽养殖污水_1和养殖场的固粪_】。汪慧贞等_1’采用该法对北京某污水处理厂厌氧池摘要：在污泥减量化处理中，细胞微生物中的碳氮磷等会释放到上上清液中的磷进行了回收研究，所得产物达到了我国酸法或清液中。为_r对上清液中的磷进行有效回收，在前期研究的基础上，热法制磷肥工艺对磷矿石原料的质量要求。高英等20J对该以生物厌氧好氧除磷(An／O)工艺的剩余污泥超声波处理上清液为研法回收富磷废水中磷的影响因素进行了研究。而对于HAP究对象，考

3、察了磷酸钙盐(HAP)法的磷回收效果。结果表明：HAP法反应较快，5min时反应基本完成；初始pH值在8．510．0时，回收率法是否能有效回收剩余污泥超声波处理上清液中的磷还没有均可保持在较高水平；最佳钙磷比(ca2／P0三一一P)为3．87。在以上相关报道。最佳工艺条件下，总磷(TP)、正磷酸盐(POi一一P)的回收率分别达到前期研究llo]发现，生物厌氧好氧除磷(An／O)工艺的剩余88．4％、94．O％，同时对上清液中的有机物、氮也有一定的去除。污泥在超声波处理中不但释磷率较高，而且所释放的总磷关键词：环境工程

4、学；磷酸钙盐(HAP)；剩余污泥；超声波；污泥上清(TP)中80％以上为正磷酸盐(PO]一一P)，非常有利于磷盐回液；磷回收．收。因此，本文以An／O工艺剩余污泥超声波处理上清液为中图分类号：X7文献标识码：A研究对象，考察HAP法的最佳工艺条件及磷回收效果，以期DOI：10．3969／j．issn．1009—6094．2012．01．0O4使污水处理系统稳定运行的同时实现污泥减量化资源化。0引言1材料与方法城市污水中的磷若不进行有效处理，会在天然水体中产1．1剩余污泥来源和污泥上清液的确定生积累，其存在形态和数量对

5、水体营养化有重要影响1J。实剩余污泥由实验室培养而得。进水由葡萄糖、淀粉、氯化际上，城市污水中90％以上的磷可通过化学法或强化生物除铵、磷酸二氢钾等配制而成。An、O段有效容积比为1／3，系磷法去除，但其去除原理主要是将磷转移到污泥中_2J。若对统水力停留时间为6～7h，污泥龄为6～8d。经过数月的培污泥进行脱水处理和焚烧，所得残余物中的磷质量分数可高养驯化，系统出水水质良好，污泥含磷量为4．6％～6．8％，表达8％～10％[33。由此可见，污泥中含有丰富的磷，从污泥中明An／O系统稳定成熟，可进行剩余污泥超声波处理

6、。回收磷是缓解磷资源匮乏的有效途径。近年来研究者对磷回根据前期研究[吨，]结果，选取0．330w／mL、60rain为污收的研究越发重视，已有研究人员在北京高碑店污水处理厂泥的超声波处理工艺条件。所获得的污泥上清液的水质参数建立了中试装置HJ。但污泥中含有重金属、致病菌等，直接回如下：pH值为6．6～7．0，COD为2520～3510mg／L，TP质量浓收存在风险，较安全的方法是先释放污泥中的磷，再投加钙度为202—254mg／L，P0i一一P质量浓度为149～217mg／L，总盐、镁盐等进行反应得到回收产物。氮(T

7、N)质量浓度为261～299mg／L，氨氮(NH4+一N)质量浓度污泥减量化是当前的研究热点之一。在溶胞法污泥减量化过程中，微生物细胞会发生破解，胞内有机质溶解释为82～103mg／L，ca2质量浓度为0．2—0．3mg／L，Mg质量放l5。含磷量高的污泥会释放出更多的磷l10_。在各种污泥浓度为28．1～28．6mg／L。减量化技术中，超声波法因不产生二次污染且易于自动化控1．2装置与仪器制而引起广泛关注ll。Chu等_1的研究较早，德国于2001超声波处理装置为JYD一650L型超声波细胞粉碎机，频年就将超声波污

8、泥减量化技术运用到实际中l13]。王晓霞率为2O～25kHz，最大电功率为650W。HAP试验在静态烧杯等_8J研究发现，剩余污泥在超声波作用下的减量化效果和胞中进行，采用HJ一6型多头磁力加热搅拌器。试验过程中搅内有机质的释放效果明显优于热处理法等。处理后的污泥上拌转速恒定。清液将回流到污水处理系统，若未对其中的磷进行有效回收，t．3试验方法