污水廠污泥中碳、氮、磷的資源化利用研究.pdf

1、污泥中含有較為豐富的有機(jī)質(zhì)及氮、磷資源，如果能夠回收利用這些資源，將對消除污泥造成的環(huán)境污染和解決能源、資源的可持續(xù)利用具有重要意義。本課題采用水熱處理、厭氧消化和化學(xué)沉淀聯(lián)用技術(shù)回收水廠污泥中的碳、氮、磷資源，為污泥的資源化利用提供技術(shù)參數(shù)。
　　利用單因素輪換法，研究了不同水熱溫度、時(shí)間、固液比的條件下對污泥有機(jī)物、氮、磷溶出的影響，最終確定最佳水熱處理?xiàng)l件;考察了經(jīng)不同水熱溫度下對污泥厭氧產(chǎn)氣性能的影響及厭氧消化前后氮、磷的

2、濃度變化;將模擬廢水從pH值、沉淀劑種類、沉淀劑用量三項(xiàng)指標(biāo)對化學(xué)沉淀?xiàng)l件進(jìn)行優(yōu)化，最終確定化學(xué)沉淀的最佳條件，并對不同溫度下水熱污泥進(jìn)行磷回收實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:
　　(1)水熱處理?xiàng)l件優(yōu)化研究
　　隨著水熱處理溫度的升高，固相中碳含量不斷降低，pH有所降低，SCOD/TCOD的值不斷增加，上清液中氨氮的量不斷變大，在200℃時(shí)有最大值為37.338mg/L，上清液中TP含量在100℃時(shí)有一個(gè)小峰值，為31.23mg/L，在1

3、20℃后TP含量逐漸升高。因此本實(shí)驗(yàn)選定水熱溫度為200℃。
　　隨著水熱處理時(shí)間的增加，污泥的減量化在1.5h時(shí)有個(gè)峰值，為79.56％; SCOD/TCOD在1h達(dá)到最大值，為0.433;NH3-N的含量不斷增加，在1.5h時(shí)有大幅的提高，為76.36mg/L;在水熱處理2h時(shí)，上清液中TP的量有了大幅的提高，為58.76mg/L。由于時(shí)間越長能耗越高，水熱處理的時(shí)間不宜太長，因此本實(shí)驗(yàn)選定1h為合適處理時(shí)間。
　　在不

4、同固液比下，污泥的減量化程度比較明顯，為80％左右;SCOD/TCOD的值在20％時(shí)達(dá)到最大值0.468;在固液比15％時(shí)，污泥中NH3-N溶出有最大值，雖然TP含量不高，但權(quán)衡后最終選定固液比為15％為合適固液比。
　　(2)不同水熱溫度下污泥厭氧產(chǎn)氣性能
　　原泥經(jīng)歷了快速增長期-穩(wěn)定期兩個(gè)階段在27天時(shí)達(dá)到產(chǎn)氣平衡，累計(jì)產(chǎn)氣量為900mL;水熱處理80℃、100℃、120℃、160℃、200℃經(jīng)歷了適應(yīng)期-快速增長期-

5、穩(wěn)定期三個(gè)階段在35天時(shí)達(dá)到產(chǎn)氣平衡，累計(jì)產(chǎn)氣量分別為1500mL、2360mL、2500mL、2900mL、2950mL。總之，在水熱溫度100℃以上時(shí)產(chǎn)氣量已經(jīng)達(dá)到較高的值，厭氧發(fā)酵對氨氮、TP及有機(jī)物的溶出比較有利，但對PO43-的積累不利。
　　(3)化學(xué)沉淀?xiàng)l件優(yōu)化
　　pH值是化學(xué)沉淀反應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)，使用氯化鎂作沉淀劑時(shí)，在pH值為10，模擬廢水n(Mg)∶n(N)∶n(P)=1.2∶0.6∶1條件下，磷酸根去除