剩余污泥中磷的溶出及固定回收技術(shù)研究.pdf

1、全球范圍內(nèi)陸地礦產(chǎn)磷資源日益匱乏，富磷污泥的產(chǎn)量大幅增加，這種現(xiàn)狀推動(dòng)了中外學(xué)者對剩余污泥磷回收等問題的廣泛關(guān)注。本論文以一種工業(yè)剩余污泥和兩種城市污水廠剩余污泥作為研究對象，考察不同性質(zhì)的剩余污泥在堿、超聲波及厭氧消化條件下不同污泥的磷和細(xì)胞物質(zhì)的釋放行為與規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上對有回收價(jià)值的污泥上清液進(jìn)行化學(xué)固定回收。
　　選取了有一定代表性的三種剩余污泥為研究對象，考察和比較堿處理和堿-超聲聯(lián)合作用下三種不同來源的剩余污泥PO4

2、3--P（正磷酸鹽）、TP（總磷）、SCOD(可溶性COD)、TOC（總有機(jī)碳）、TS（總固體）、VS（揮發(fā)性固體）的釋放規(guī)律、溶解性有機(jī)物的三維熒光特性變化，并以GC-MS分析上清液中環(huán)境優(yōu)先控制污染物的變化。結(jié)果表明，堿和超聲波處理均能有效破解污泥，釋放磷和有機(jī)物;城市污泥比制藥污泥更容易破解;城市污泥無機(jī)磷的釋放高于有機(jī)磷，而工業(yè)污泥的有機(jī)磷釋放高于無機(jī)磷;采用生物脫氮除磷工藝的城市污泥釋放的無機(jī)磷最多，釋放有機(jī)物最少，有利于磷的

3、進(jìn)一步回收。堿處理和超聲處理都不會(huì)從根本上改變污泥上清液中有機(jī)物的組分，但堿處理能促進(jìn)污泥中蛋白質(zhì)類、腐殖酸類和富里酸類有機(jī)物的釋放。
　　對制藥污泥進(jìn)行堿/超聲聯(lián)合預(yù)處理使污泥中的磷和有機(jī)物釋放到上清液中，采用響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)法模擬無機(jī)磷和有機(jī)物釋放規(guī)律。利用Design expert軟件，建立了污泥TS、pH、超聲時(shí)間和超聲功率對正磷酸鹽、COD釋放量的二次回歸模型，對回歸模型進(jìn)行了方差分析，并確定了最佳試驗(yàn)條件。結(jié)果表明，二次

4、回歸模型能較好的模擬正磷酸鹽、COD釋放量與影響因子污泥TS、pH、超聲時(shí)間和超聲功率之間的關(guān)系。各因子對正磷酸鹽、COD釋放量的影響次序均為:pH＞TS＞超聲能量＞超聲時(shí)間。在預(yù)測的最佳試驗(yàn)條件下正磷酸鹽釋放率為15.3％。
　　采用MAP法對城市污水剩余污泥溶解后的上清液進(jìn)行了磷回收研究。通過單因素實(shí)驗(yàn)得到的最佳反應(yīng)條件為:初始pH=9.50左右、時(shí)間5 min、鎂磷摩爾比n(Mg2+）/n（PO43--P）=1.1。在此條件

5、下，上清液中正磷酸鹽氨氮(NH3-N)、(PO43--P)的回收率可分別達(dá)到50％、99％。
　　采用控制初始pH值的方法，在35℃條件下，研究了城市剩余污泥在不同pH條件下中溫厭氧消化過程中PO43--P、TP、NH4+-N和有機(jī)物的釋放規(guī)律，結(jié)果表明，酸性環(huán)境比堿性環(huán)境更有利于PO43--P、TP的釋放。堿性和酸性條件均有利于NH4+-N的釋放。采用磷酸銨鎂沉淀法（MAP法）將城市污水剩余污泥厭氧消化釋放出的PO43--P、N