化学法强化剩余污泥释磷效能及磷回收试验研究

来源 :河北科技大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:lb_super
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磷是一种不可再生且储量极其有限的重要资源。城市污水厂剩余污泥中含有丰富的磷元素,对污泥中的磷元素进行回收,可以实现磷资源化利用的目的。本研究在调查石家庄市污水厂剩余污泥特性的基础上,采用臭氧氧化和碱解两种常用化学法破解剩余污泥,明确臭氧氧化和碱解处理过程中磷的迁移转化规律,以实现污泥中的磷元素高效释放。采用磷酸铵镁沉淀法对污泥碱解后的磷资源进行回收并探究其最佳工艺参数,为污泥的资源化利用提供技术参考。主要结论如下:石家庄市3个典型污水处理厂剩余污泥呈弱碱性,pH介于7.158.47之间,含水率平均值为99.13%,污泥浓度(MLSS)平均15 569 mg·L-1。污泥中总磷平均含量为22.15 mg·g-1,具有较大的磷回收潜力。剩余污泥中7种常见的重金属污染物含量均能达到《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质标准》(GB/T 23486-2009)。最佳臭氧投加量为0.15 gO3·gSS-1,此时上清液中总磷(TP(L))含量为38.26 mg·L-1。在臭氧氧化过程中(0.020.20 gO3·gSS-1),正磷酸盐(PO43--P)占TP(L)的71.27%89.62%,是液相含磷物质的主要存在形态。TP(L)主要来源于污泥中磷灰石无机磷(AP)的释放,臭氧投加量在0.020.20 gO3·gSS-1时,其贡献率保持在118.74%49.81%之间。最佳碱投加量为0.10 gNaOH·gSS-1,此时有33.61%的总磷(TP)被释放到上清液中,液相中TP(L)和PO43--P达到最大值,分别为101.48 mg·L-1和88.83 mg·L-1。碱解污泥过程中(0.0250.20 gNaOH·gSS-1),无机磷(IP)对TP(L)贡献最大,贡献率为66.53%82.90%。磷酸铵镁沉淀法回收上清液中的氮磷的最佳反应条件为:反应时间25 min,初始溶液pH=9.15,n(Mg):n(P)=1.78,此时PO43--P回收率为76.81%。最佳反应条件下的沉淀物主要成分为磷酸铵镁,纯度可达到86.98%,磷酸铵镁沉淀法对于回收上清液中氮磷具有良好的实用性。
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