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污泥磷资源回收技术与国外典型案例

时间:2020-08-22 11:20 作者:admin

  北极星水打点网讯:磷是弗成再生的自然资源,而环球广大存正在着陆地磷矿资源日益匮乏与水境况中磷含量过高而导致水体富养分化这一冲突。因为人丁的疾速增进,对磷的需求估计会到2050年将扩展50%到100%。然而,水体中富余的磷导致水体富养分化,寰宇各地对自然水体的磷排放执行端庄的囚禁。废水中除磷本领固然开垦得也较早,然则都存正在极少题目,包含污泥体积较大、污泥中磷的积攒以及鸟粪石结垢等题目。是以,从污水或者污泥中接纳磷既能够管理结垢题目,还能够缓解磷资源的欠缺,达成资源接纳操纵的轮回经济。

  污水打点厂能够采用分别的本领办法接纳磷,包含从污泥脱水上清液中、污泥厌氧消化的上清液中以及污泥燃烧的灰烬中。上一期咱们先容污泥中接纳磷的苛重本领办法,本期将和大师分享海外污水厂操纵联系本领举办污泥磷接纳的模范案例。

  磷接纳的苛重产物局势为磷酸铁、磷酸铝、鸟粪石(MAP)和羟磷灰石等磷酸盐重淀物。因为鸟粪石中P含量折算成P2O5准则量后可达51.8%,而目前寰宇上最高品格的磷矿石含量为46%(P2O5≥30%即被界说为富磷矿),鸟粪石正在各类磷酸盐接纳产品中最受青睐,能够直接或间接被用作农业、林业优质肥料。

  Pearl本领苛重苛重用于厌氧消化离心液中磷的接纳,该本领采用高尚式流化床反响器,通过化学加药、流化能、装药速度统制等举措接纳磷。因为镁是厌氧消化液中的束缚因素,为了使Mg:P比略高于1:1,正在反响器中插手氯化镁溶液(MgCl)。氢氧化钠溶液(NaOH)常用于统制pH值。反响器柱由起码三个笔直相接区构成,笔直上段笔直速率较低,而笔直下段笔直速率较低,底部有成果区。跟着晶体的滋长和重逢使颗粒的粒径增大,极少颗粒变得足够大,能够重降到成果区。打点过的污水从反响器的顶部排放,然后返回到污水打点厂作进一步打点。原委打点的一个人废水从反响器的顶部以轮回的形式返回到反响器的底部。该工艺已告成地使用于高浓度养分盐废水的打点。

  WASSTRIP(waste activated sludge stripping to recover internal phosphorus)工艺是采用残存污泥汽提接纳内磷酸盐工艺从残存污泥开释磷酸盐。水洗进程由厌氧形态下的同化槽构成。深化生物除磷(EBPR)污泥中的聚磷菌(PAOs)正在WASSTRIP厌氧要求下容易开释贮存的磷酸盐(以及镁、钾反离子)。随后污泥浓缩分流开释养分到浓缩液中,Pearl接纳。水洗液氨含量低,是以需求将其与Pearl中的脱水液同化,以重淀鸟粪石。正在厌氧消化之前,WASSTRIP通过低落残存污泥中磷酸盐和镁含量来统制全体污泥打点流程中鸟粪石的重淀,刷新了污泥脱水本能,低落了因为钾离子的流失而导致的聚拢物用量,管理了与鸟粪石结垢联系的题目,并明显低落了污泥产量。

  WASSTRIP还逆转了EBPR对脱水本能的负面影响。WASSTRIP工艺的水力逗留时期(HRT)受上清液中磷含量和挥发性脂肪酸(VFA)有用性的影响。PAOs不行开释磷酸盐,除非有足够的VFAs被汲取。VFAs是正在发酵进程中发生的。WASSTRIP能够仅正在残存污泥长进行内生操作,也能够将VFAs插手到WASSTRIP工艺中(如从低级污泥发酵、酸相消化等),以加快磷酸盐的开释,低落HRT。

  Crystal Green磷肥是工艺产品,苛重因素为六水磷酸镁铵(MgNH4PO46H2O),颗粒直径为0.5 mm。古代的磷肥是水溶性的,然则Crystal Green不溶于水,当植物需求养分时,它的根会渗透有机酸,融解泥土中的养分物质,防御因雨水冲洗等要素变成的养分物质流失,提升了有用地煽动农作物滋长和成熟。

  PHOSNIX是由Unitika Ltd.正在日本开垦的也许从废水打点工艺的侧流中接纳磷的工艺。PHOSNIX工艺包含一个相接曝气反响器,通过MAP的统制重淀接纳磷。镁(Mg2+)以MgO的局势插手,MgO与现在的磷酸(PO4-P)和铵(NH4)反响,同时提升pH值,煽动鸟粪石的变成。

  如图所示,正在反响器的顶部使用了一个丰富的专利分散体系来保存体系中的鸟粪石和生物量。特地的气泡曝气体系和分散器是特意为裁减结垢而安排的。鸟粪石是从反响堆底部收集的,随后脱水干燥。较大的晶体正在反响器中重淀和成果,而较小的晶体则正在反响器中悬浮,动作鸟粪石进一步结晶的中央。PHOSPAQ进程具有以下功效:统制鸟粪石重淀法接纳PO4-P;曝气去除BOD;插手MgO,碱度扩展,pH值扩展。

  为了保留镁与磷酸盐的比例为1:1,插手氢氧化镁,通过插手氢氧化钠和气提法将pH值支柱正在8.2~8.8。工艺的CRT时期较长,需求10天颗粒才力从0.5 mm滋长到1.0 mm。该本领也许坐蓐出500~550公斤/天的鸟粪石,磷的轮回出力为90%。接纳的鸟粪石原委脱水干燥打点至干物质含量为75%支配,举办进一步打点,以便将其用作贸易肥料。PHOSPAQ工艺已被使用于污水污泥、废液以及工业废水的打点。

  Crystalactor是一个高尚式流化床结晶反响器,苛重用于去除废水中以离子态存正在的无机污染物质。通过化学药剂的投加,使需去除的对象污染物离子天生难溶于水的盐而从水中析出,以固相局势获得去除。与老例的化学重淀法分别,Crystalactor反响器工艺通过统制特定的工艺要求和体系设备(过饱和度、晶种、流化床流态等),可使液相中析出的盐类定向地正在晶种原料上变成结晶,从而变成高纯度、低含水率的晶体颗粒(“粒丸”),以粒丸的局势从液相中获得分辞行除。而老例化学重淀举措,所去除的对象污染物变成的是无定型态的固相物质(也即是污泥),则需通过重淀等工艺进程从程度分辞行除。

  正在良众环境下,所去除这些的无机“污染物”实践上都是珍贵的资源(如磷、氟、贵金属等)。而粒丸反响器是以粒丸局势去除这类物质,其高纯度和低含水率(含水率仅5%~10%)的特征使其异常容易获得接纳再操纵。而与此比拟,老例重淀工艺只可变成高含水率的、含有杂质的污泥。即使原委压滤脱水,脱水后污泥的含水率仍为60%~80%。导致其不但体积雄伟难以打点,并且因为个中含较众杂质,简直无法直接接纳操纵。Royal Haskoning DHV注册了Crystalactor这一名称,正在结晶器中使用的化学进程与正在重淀进程中使用的化学进程异常似乎。这些工艺最要紧的分别之处正在于,它能坐蓐出致密的球团,正在重力用意下排水,而不是需求进一步加厚和脱水才力抵达50%支配的干固含量的巨额湿污泥。

  因为日本简直一共的磷都是进口的,以是从污水打点体系中接纳磷对日从来说瑕瑜常要紧的。MAP法凡是用于厌氧消化后由污泥脱水机分散的脱水滤液,体系流程如图所示。该体系由除磷接纳进程和洗脱进程两个人构成。前者将厌氧消化污泥中的MAP颗粒结晶,将MAP颗粒从污泥平分离接纳。后一个进程去除接纳的MAP颗粒中残存的污泥。除磷后的污泥经现有污泥脱水机脱水打点。依据用户哀求的要求,可正在MAP洗刷告终后举办干燥和贮存。接纳的MAP呈颗粒状,直径70~100 μm,适宜动作肥料原料。与古代的MAP法比拟,该本领具有诸众利益,可使用于悬浮物含量低、黏度低的废水打点。厌氧消化污泥中含有巨额的可溶性磷酸盐离子,有用地去除和接纳厌氧消化污泥中的磷是也许的。厌氧消化污泥也可接纳自然天生的MAP,声明该本领提升了磷的接纳量,裁减了污泥的天生。依据树模试验结果,通过去除和接纳个人自然天生的MAP,污泥中的固体含量低落了约3.3%。其余,古代MAP法中的磷回接管脱水进程中所用的混凝剂类型和用量以及滤液中SS浓度的影响,由于它是正在脱水进程后装配的。然则,这项本领不受脱水进程的影响,由于它是正在脱水之前装配的。试验结果解释,正在脱水进程中,总磷的去除率可达85%以上,与老例MAP法比拟,接纳率可提升50%以上。通过该本领的引入,能够裁减厌氧消化污泥池到脱水机的管道停顿,裁减粘合剂对脱水机的影响。将举措与古代的MAP法比拟,其全人命周期本钱、能耗和温室气体排放量不同低落了19.4%、45.2%和67.4%。正在日本,这项本领一经使用于福冈和大阪的工场,接纳的物质正在《日本肥料处理法案》中被注册为化学肥料。

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