外文翻譯---去除廢水中磷的技術

1、<p>　　附錄2 外文資料原件</p><p>　　附錄3 外文資料譯文</p><p><b>　　去除廢水中磷的技術</b></p><p>　　Peter F. Strom</p><p>　　羅格斯大學.環(huán)境科學教授</p><p><b>　　2008年8月&

2、lt;/b></p><p>　　這篇簡短的文獻用以探討有價值的廢水除磷技術，盡管并不詳盡或者完整，但包含一些最新的關于除磷技術的報告。</p><p><b>　　目前的除磷技術包括</b></p><p><b>　　物理</b></p><p><b>　　微粒過濾磷</

3、b></p><p><b>　　膜技術</b></p><p><b>　　化學</b></p><p><b>　　降解</b></p><p>　　其他（主要是物理化學吸附）</p><p><b>　　生物</b>&l

4、t;/p><p><b>　　同化</b></p><p>　　強化生物除磷（生物除磷）</p><p>　　生物除磷已經(jīng)引起了很大的興趣并獲得了最新的進展，這有可能用相對較低的成本水平除磷。膜技術也日益受到重視，雖然迄今為止膜技術的使用一直較為有限。而污泥處理和除磷等問題也正在解決中。</p><p><b>　

5、　A．物理處理</b></p><p><b>　　可吸入顆粒過濾磷</b></p><p>　　假設有2%-3%的有機固體是磷，然而污水的總懸浮固體是20毫克/升，出水磷為0.4-0.6毫克/升（斯特羅姆，2006b）。在植物中磷含量甚至更高。因此，砂濾或者其他方法的去除率（例如，化學沉淀，膜技術）對于廢水低磷的必要的。（Reardon,2006）<

6、;/p><p><b>　　膜技術</b></p><p>　　膜廢水處理技術已經(jīng)普遍上引起人們越來越大的興趣，以及最近，特別是去除磷這一方面。最近三天的全國水環(huán)境研究基金會低營養(yǎng)污水探討會全部致力于這個話題（4篇）都是以此為主題的（WERF，2006）.除了去除TSS中的磷意外，膜還可以去除溶解磷。膜生物反應器（MBR 的膜技術，其中包括對懸浮物的二級處理工藝），三級膜

7、過濾（二級處理后），和反滲透（RO）系統(tǒng)已經(jīng)全部用于大規(guī)模的工廠，有良好的結果。在Reardon（２００６）的報道中可以實現(xiàn)含磷排出物<0.1毫克/升，并建議目前的技術三級膜過濾可靠的限制是0.04毫克/升，反滲透是0.008毫克/升。</p><p><b>　　B.化學處理</b></p><p><b>　　1.沉淀</b></

8、p><p>　　化學沉淀法一直被用于除磷，大多數(shù)化學藥劑是含有鈣、鋁、鐵的化合物（tchobanoglous等人2003）?；瘜W應用的部分包括初級處理，二級處理中，或者作為三級處理的一部分（Neethling 和Gu 2006）。Song等人（2006），利用熱力學，仿照磷和鈣的濃度，pH值，溫度和離子強度對其的影響對磷理論遷移，研究人員（例如，Hermanowicz2006）普遍認同。然而，通過實驗室化學實驗，這一

9、進程比預期的更復雜，并且碳酸鹽或者氫氧化物是形成吸附的重要因素。事實上，全面的系統(tǒng)效果更好，比0.005毫克/升的限制更低（Neethling and Gu, 2006）。Takács (2006)建議限制可以是0.005-0.04毫克/升。</p><p>　　對化學沉淀除磷相關的主要關注仍然是額外產(chǎn)生的污泥，這可以是急劇的，特別是如果該方法選擇在初級處理階段使用石灰(Tchobanoglous et

10、 al., 2003).如果在二級處理后使用明礬可以預見污泥產(chǎn)生少得多，但增幅仍可能有問題(Strom, 2006a).</p><p><b>　　2.其他方法</b></p><p>　　以上所述的沉淀方法是用吸附來達到低的濃度觀察值。Möller (2006)報道流量為120萬加侖（平均流量）的廠通過活性過濾可以實現(xiàn)<0.01毫克/升。Wooda

11、rd (2006)通過長期實驗認為磁性強混凝過程可實現(xiàn)總磷<0.03毫克/升。</p><p>　　泡沫混凝土（由硅，砂，水泥，石灰，水，鋁制混合物制作）廢物可以用于去除從純水溶液中去除磷酸鹽(Oguz et al., 2003)。高磷酸鹽去除（>95%去除率，在10分鐘之內(nèi)，批處理系統(tǒng)），由33毫克/升的磷溶液獲得次數(shù)據(jù)，但是但是直接應用于廢水處理中（更低的濃度，可能干擾）不會受影響，泡沫混凝土的去

12、除率可在低ph值下再生，產(chǎn)生的濃縮磷酸鹽溶液是再生磷酸鹽的來源。同樣，三氧化二鐵礦被認為從純液態(tài)肥料中去除磷有效的解決方案(Zeng et al., 2004).</p><p><b>　　C．生物處理</b></p><p><b>　　1.同化</b></p><p>　　長期以來一直通過生物同化去除廢水中的磷-磷以

13、生物中重要的元素被納入，特別是通過光合生物的生長（植物，藻類和某些細菌，如藍藻）。通常，這是通過含有浮游或者附著藻類，根生植物，甚至漂浮植物（例如，水風信子，浮萍）的處理池塘達到的。這仍然是一個研究領域(e.g., Awuah et al., 2004),雖然在美國東北部地區(qū)較少。土地在生長季節(jié)中也被用于污水處理，并且人工濕地也在實踐中被建立。然而，在所有這些情況下，凈生物增長量必須去除，以最終阻止生物的衰變和p的再生(Strom, 2

14、006a).有趣的是，同化不該在WERF（2006）被討論。</p><p><b>　　2. 生物除磷</b></p><p>　　正如引言中表示，最近強化生物除磷發(fā)生了巨大的進展。這是因為它的潛力，以較低的成本和最小的額外污泥生產(chǎn)達到較低或者更低的污水ph值（<0.1毫克/升）。傳統(tǒng)的有機污染物的去除（BOD），氮和磷都可以在一個系統(tǒng)中實現(xiàn)，即使在這樣的系統(tǒng)

15、中要實現(xiàn)氮和磷的濃度都很低是具有挑戰(zhàn)性的。</p><p>　　一份關于微生物除磷的詳盡審查報告被給出Mino et al. (1998).Mulkerrins et al. (2003)也重復了這個過程?？偨Y(Strom, 2006a and 2006b),磷酸鹽積累生物體（PAOs）存儲磷酸鹽顆粒在細胞內(nèi)作為能量儲備。在厭氧條件下，存在于發(fā)酵產(chǎn)品中，PAOs釋放磷酸鹽，利用能量來積累并儲存簡單的有機物，如聚羥

16、基丁酸酯（PHB），聚羥基烷酸（PHA）。在有氧條件下，然后PAOs在存儲的有機物質的條件上增長，使用一些能量合成磷酸鹽并且以據(jù)磷酸鹽的形式儲存起來。因此，PAOs，因為嚴格好氧，所以被選擇作為活性污泥生物處理工藝厭氧期的前期工藝。PAOs是因為有能力在初始厭氧條件下封存一部分可用有機材料，所以可以和其他需氧菌在這些條件下競爭。因為與其競爭的厭氧菌有氧和發(fā)酵代謝的能量產(chǎn)量要高得多。</p><p>　　生物除磷時

17、活性污泥中的磷酸鹽被去除，干重中可能有5%或者更多的P,而不是像非生物除磷污泥中的2-3%。生物除磷已經(jīng)在幾個系統(tǒng)中被應用(Tchobanoglous et al., 2003),如各種 Bardenpho 工藝（也除氮），A/O和A2O（也除氮），序批式反應器(SBRs),和 PhoStrip工藝（磷酸剝離和化學除磷相結合的生物除磷）， 同步生物脫氮除磷(SBNR) 也已經(jīng)在處理系統(tǒng)中被觀測，如奧貝爾氧化溝，并非專為去除營養(yǎng)物質而設計

18、，奧貝爾氧化溝最近已經(jīng)在做一些細節(jié)檢測(Littleton et al., 2000, 2001, 2002a, 2002b, 2003a, 2003b,accepted I, accepted II; Strom et al., 2004)</p><p>　　James Barnard (2006),開發(fā)了Bardenpho工藝，最近主持了一個關于生物除磷的功能和約束的會議，并討論了出水磷濃度<0.1m

19、g/L的規(guī)定。他強調(diào)要通過發(fā)酵滿足生產(chǎn)揮發(fā)性脂肪酸的需要，以確保PAOs的可用性。一些有助于實現(xiàn)氮和磷含量非常低的困難因素同時被指出，包括缺氧區(qū)磷的二次釋放。需要在競爭糖原積累生物體（聚糖菌）為PAOs的選擇也進行了討論，有利于聚糖菌的因素如下：污泥齡高，溫度高，較長的非曝氣停留時間，低有機氮的廢物，送入?yún)捬鯀^(qū)的多糖，低pH值。</p><p>　　Neethling et al. (2005) 研究了影響滿負荷

20、大型工廠生物除磷可靠性的因素。他們得出結論:P的濃度<0.1mg/L時，可在較長時間內(nèi)實現(xiàn)（超過一個月），0.03mg/L一個星期，0.02mg/L要連續(xù)幾天時間。以上這些觀察是有共同點的。一個高BOD/P比（>25:1)是高去除率的要求。這可能是通過發(fā)酵或者另外一個發(fā)酵底物的BOD增強實現(xiàn)。循環(huán)流控制也是必要的，這樣他們就不會把太多的磷帶回到生物除磷系統(tǒng)。他們還得出結論，聚糖菌可能會出現(xiàn)問題，聚糖菌的存在并不妨礙良好的除磷

21、效果。另一種方法是從循環(huán)流中除磷，Britton et al.（2005）證明流化床中能處理厭氧中試規(guī)模消化上清液。磷酸鹽以鳥糞石的形式回收，通過加入氯化鎂和調(diào)整PH值。Liao et al. (2003) 研究了集中直接從生物除磷污泥中釋放P并回收的方法。Takiguchi et 6 al. (2004)在實驗室中測試了鈣沉淀的熱處理。</p><p><b>　　致謝</b></p