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ERP-SBR系统外排富磷污水化学固磷与磷回收潜能分析

时间:2011-04-23  作者:秩名
因此,ERP-SBR工艺排富磷污水化学除磷系统的石灰耗量小于城市污水后置沉淀系统的8%。导致大幅度降低药剂耗量的主要原因有两点:(1)显著减少化学除磷污水量:仅为原污水量的10%;(2)显著提高药剂的利用率:处理单位污水时药剂利用率提高了6.5倍(见2.3节)。

2.3化学富磷污泥产生量及磷含量

石灰与磷酸盐可以生成多种形式的钙盐,其中CaHPO4、Ca3(PO4)2、Ca5(PO4)3OH较为常见。实际上,在含碳酸盐的开放污水系统中较难生成特定形式的纯磷酸盐晶体,通常是一系列较难计量的磷酸盐和碳酸盐沉淀混合物。

图6反映了浓度为50mg/L的富磷污水在化学固磷过程中的转化过程。

从图6可以看出:(1)伴随着沉淀剂投加量的增加,化学除磷池出水磷酸盐浓度逐渐降低,生成的化学沉积物总量增加,但含磷率降低;(2)以0.5mg/L作为化学除磷池出水控制目标时,化学污泥产生量约500g/m3(干重),含磷率为10%;(3)以5mg/L作为化学除磷池出水控制目标时,化学污泥产生量约270g/m3(干重),含磷率为17%,以P2O5计为38%。论文发表,剩余污泥。

图7直观地反映了化学沉积物中以磷酸盐(主要为CaHPO4、Ca3(PO4)2)形式存在的量,间接反映了化学除磷过程中药剂的有效利用率。

结合图7发现,富磷污水除磷系统以5mg/L作为化学除磷池出水控制目标时,此时沉积物主要是磷酸钙,换算为CaHPO4或Ca3(PO4)2形式时,相当于化学沉积物中含有73~83%的磷酸盐,即药剂有效利用率为73~83%。

以同样方法处理城市污水(磷浓度7mg/L)时,以0.5mg/L作为控制目标,沉积物产生量约300g/m3(干重),这些沉积物中磷含量只有2.6%。构成沉积物的主要物质是碳酸钙,而CaHPO4或Ca3(PO4)2的含量只有11~13%磷酸盐。此时,石灰沉淀剂的有效利用率只有11~13%。与城市污水直接化学除磷系统相比较,富磷污水除磷系统的药剂利用率提高了6.5倍。

2.4 ERP-SBR系统化学除磷池的磷回收

ERP-SBR系统通过化学固磷方式来实现污水处理系统磷的去除和城市污水磷资源的回收,固磷程度(磷回收率)直接影响污水生物处理系统的代谢能力和除磷效果,过量固磷导致生物系统聚磷逐渐减少,聚磷菌的贮能能力减弱、活性变差;固磷过低则使生物系统聚磷逐渐增加致使吸磷平衡时污水中具有较高的磷酸盐浓度。为了保证生物活性,在稳定运行过程中化学除磷池的固磷程度宜按磷的物料平衡式确定:进水T=出水(T l)+剩余污泥含磷(TS)+化学固磷(TC)。

则以化学污泥形式实现的磷回收量为:(1)

ERP-SBR系统磷回收极限

(2)

式中:TC周期化学固磷量,g;Q周期进水量m3;CTo进水总磷浓度,7mg/L;Ceff出水总磷浓度,≤0.5mg/L;Cs剩余污泥含磷,3%; X污泥浓度,6.8g/l;λ充水比,0.6;θc污泥龄,60d;n每天运行周期数,3。

由式(1)在和式(2)知,ERP-SBR系统排除剩余污泥将导致磷回收率降低,减少剩余污泥排放量是提高磷回收效率的重要措施;当系统污泥龄小于60d时,磷回收率不会超过65%。

常见纯含磷化合物包括磷酸氢钙CaHPO4、磷酸钙Ca3(PO4)2、羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH和鸟粪石(MgNH4PO4)[9,10],其含磷率分别为22.8%、20%、18.5%和23.2%。本研究用简单的混凝沉淀方法产生的化学富磷污泥含磷量(17%,以P2O5计为38%)已接近这些纯化学物质的含量。可以认为ERP-SBR排除富磷污水生物化学除磷系统产生的化学污泥具有明显的回收价值,这种高含磷的纯化学污泥可直接作为磷资源回收用作磷肥生产原料,替代磷矿石。该研究结果对于有限的、不可再生的磷资源亟需被回收利用、而现阶段各种磷回收技术的成本明显高于磷矿石价格而导致磷回收技术尚未得到推广的现状开拓了方向。

3 结论

(1)ERP-SBR工艺通过聚磷菌的生物富集作用,将城市污水中的低浓度磷酸盐转化为高浓度厌氧富磷污水,采用排富磷污水化学固磷技术替代传统的排富磷污泥除磷模式,减少了污水处理系统剩余污泥的产生量,降低污泥处理处置费用。

(2)与城市污水直接化学除磷系统相比较,ERP-SBR工艺采取外排厌氧富磷污水的除磷系统仅需将约为进水总量10%的富磷污水进行化学固磷,削减了化学处理污水量;除磷药剂用量小于城市污水直接化学除磷系统的8%,降低了费用。

(3)与城市污水直接化学除磷系统相比较,ERP-SBR系统以5mg/L作为化学除磷池出水控制目标,药剂利用率提高了6.5倍,且产生的化学污泥含磷量高达17%,接近纯含磷化合物的含磷量,可直接作为磷资源回收利用,磷回收率极限为65%。


参考文献:
[1]Cloete TE,Oosthuizen D J. The role of extracellularex-opolymers in the removal of phosphorus from activatedsludge[J]. WaterResearch,2001,35(15): 3595-3598.
[2]彭永臻,刘智波,MINO T. 污水强化生物除磷的生化模型研究进展[J]. 中国给水排水,2006,22(4):1-5.
[3]侯红娟,王洪洋,周琪.低碳、高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究[J]. 中国给水排水,2007,23(11):24-27.
[4]Merzouki M,Bernet N,Delgenes J P,et al. Biologicaldenitrifying phosphorus removal in SBR: effect ofadded nitrateconcentration and sludge retention time[J]. Water Science andTechnology,2001,43(3): l9l-194.
[5]吉芳英,罗固源等.活性污泥外循环SBR系统的生物除磷能力[J]. 中国给水排水,2002,18(5):1-5.
[6]吉芳英,杨琴,罗固源.实验室自配HACH-COD替代试剂[J]. 给水排水, 2003, 29(1):23-26.
JI FANG-YING,YANG QIN,LUOGU-YUAN. Substitute reagent for HACH-COD instrument made in laboratory[J]. Water & Wastewater Engineering,2003,29(1):23-26.
 

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