以鸟粪石形式从剩余污泥中回收氮和磷

以鸟粪石形式从固体废弃物——剩余污泥中回收氮磷,探讨pH值和发酵时间对污泥发酵溶出氮和磷的影响,以及Mg和P摩尔比对回收磷的影响.结果表明:在强酸或强碱条件下,溶出的氮、磷的质量浓度较高,而且随着发酵时间延长,发酵液中氨氮与正磷酸盐质量浓度增加,其最佳发酵时间为2d.此外,随着投加镁的增加,氮磷回收率增加,当发酵液中Mg和P的摩尔比为1.2∶1时,磷的回收率最高.对回收产物进行组分分析、电镜扫描与X射线衍射分析,证明沉淀主要成分为鸟粪石.     

鸟粪石成粒法回收污泥液中的磷及颗粒品质表征

为了探究鸟粪石(MAP)结晶成粒法回收污泥液中磷的效果,首先利用模拟污泥发酵液分析了鸟粪石成粒最佳工况,进而研究了污泥脱水液中磷回收及鸟粪石生长情况.采用模拟发酵液得出鸟粪石成粒最优条件为:pH为8.2,水力停留时间(HRT)为41min,上升流速为400cm·min-1,磷氮摩尔比为1∶6,此时形成的鸟粪石最大粒径在4~5mm之间,纯度均在97.5%以上,硬度达到(43.8±1)kg·mm-2.在最优条件下,回收污泥脱水液中的磷,PO3-4-P最高去除率可达90.5%.并发现高浓度悬浮固体(SS)不利于鸟粪石生成,且培养时间延长不能有效增加各离子去除率及鸟粪石粒径,颗粒最大粒径在2.0~3.2mm之间,纯度在80%以上(悬浮固体质量浓度小于150mg·L-1),颗粒重金属含量符合国家对化肥中重金属含量的规定.     

鸟粪石沉淀法回收剩余污泥及其上清液中磷

以剩余污泥为研究对象,考察了pH值和温度变化对鸟粪石沉淀法回收磷效果的影响.结果表明,回收率随着pH值的升高或降低均得到提高,在pH=3时达到最大值;在酸性或碱性条件下运行对温度具有较强的缓冲能力.采用正交试验对污泥上清液中磷进行回收,通过对极差分析得到影响回收率的条件依次为:pH值>初始磷酸盐质量浓度>nMg/nP>反应时间.最佳pH值范围9.5～10.5,但为减少挥发的氨氮含量,pH值应控制在10以下.鸟粪石沉淀法可与生物法综合利用,达到污泥处理的减量化和资源化.     

污水处理厂污泥资源化回收研究进展

污水处理过程中产生大量的剩余污泥,其中含有丰富的碳、磷及金属等资源。污泥土地利用、垃圾填埋和焚烧等传统的处理方式不能有效地回收利用这些资源,这给污泥资源化回收处理技术的发展提供了机会。污泥资源化回收处理在降低污泥污染物的同时,使其成为可利用的资源。研究总结了污泥中碳、营养元素磷、金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、Cr和Ni)等资源的回收潜力及国内外污泥回收处理技术,对碳的回收技术(热处理法和厌氧消化法),磷的回收技术(鸟粪石结晶法、磷酸钙沉淀法和湿化学法)与金属的回收技术(生物沥浸法、化学处理法和电动修复法)进行了论述。在此基础上,对污泥的资源化回收研究前景进行了展望,提出应进一步对污泥中磷或重金属的高效释放技术进行探索研究。     

含磷解吸液结晶法制备鸟粪石的研究

鸟粪石是一种高效的氮磷缓释复合材料.以模拟富磷溶液为反应物,探索了结晶法制备鸟粪石的主要控制条件.当3种构晶离子摩尔比为［Mg^2+］:［NH^+_4］∶［PO^3-_4］=1.2∶3.0∶1.0,pH为8.0时,用含磷质量浓度为699 mg/L的实际含磷解吸液制备鸟粪石,获得的产品纯度为83.36%.化学组成、扫描电镜和红外光谱分析结果表明,合成鸟粪石与天然鸟粪石元素组成与形貌结构相似,出现典型的PO^3-_4和NH^+_4的特征峰.对其肥效的考察结果显示,在施加合成鸟粪石的量为25~300 mg/k     

铝材抛光废水中磷的回收ATO隔热透明原位复合薄膜的制备与性能

对铝材抛光废水进行过硫酸钾预处理后,运用鸟粪石法回收磷,再使用复合铁钙混凝剂分 步投加及聚合氯化铝（PAC)与聚丙晞酰胺（PAM)的综合处理.结果表明,当投加过硫酸钾2 g/L 预处理后,调节pH为9,氯化铵与氯化镁分别投加1、2 g/L,得到了鸟粪石产物.回收后的废水继 续调节pH为10,用氢氧化钙（氯化铁与氢氧化钙以质量比1:20添加）分6、4、2 g/L共3次投加, PAC与PAM分别投加6、0. 08 g/L时,处理效果最佳.剩余总磷为0.43 mg/L,达到《城镇污水处 理厂污染物排放标准（GB1z918—2002)》中规定的一级排放标准.     

鸟粪石结晶法同步回收废水中氮磷的研究进展

鸟粪石结晶法作为氮磷同步回收技术的典型代表已经从实验室走向实际应用，为推动鸟粪石法回收氮磷的工业化进程以及在实际应用中设置合理的工况条件，总结并阐述了相关领域论文中鸟粪石的形成机制，分析了溶液pH、温度、搅拌强度、氮磷物质的量比、共存无机离子及有机物等参数对鸟粪石结晶过程的影响，最后得出鸟粪石的应用研究进展.为以鸟粪石形式回收废水中氮磷的工艺设计制定和寻找鸟粪石应用领域的研究方向提供参考.     

鸟粪石法同步回收发酵液中高质量浓度氮磷

以剩余污泥碱性发酵液为研究对象,考察鸟粪石沉淀法(MAP法)同时回收氮磷的最佳条件及对发酵液中有机物的影响.正交试验结果表明,分别以氨氮(NH4+—N)和正磷酸盐(PO43-—P)回收率为考察标准,四个环境因素的显著性分别依次为:nP∶nN>pH>反应时间>nMg∶nP、pH>nMg∶nP>nP∶nN>反应时间.各个环境因素的优化分析结果表明,最佳的回收条件为:pH=10.0、nMg∶nP=1.8、nP∶nN=1.6、反应时间为5 min,此时NH4+—N和的PO43-—P回收率分别为62.3%和94.1%,同时发酵液中的有机物随着鸟粪石沉淀的析出也略有减少.     

海水电池资源化利用虾池养殖废水的实验研究

海水电池镁阳极腐蚀产生Mg~(2+),与虾池养殖废水中的NH_4~+和P形成鸟粪石,实现资源化利用.研究了磷氮物质的量比、pH值、温度对海水电池发电和鸟粪石结晶的影响.结果表明,海水电池阴极产生OH-使废水pH值稳定在10. 0左右,适合于鸟粪石结晶. 1∶1的磷氮物质的量比可促进鸟粪石结晶,NH_4~+-N和P的回收率分别为38. 12%和98. 78%.在15～35℃范围内,提高温度可以缩短回收时间.实验过程中海水电池可以产生相对稳定的电能,产电量约为21 m W.     

一种从酒厂废水UASB出水中回收氮磷的新方法

采用鸟粪石沉淀(MAP)法同时回收某酒厂厌氧工艺出水中的氮和磷,以MgO取代MgCl_2作为沉淀剂,研究了不同pH值、镁磷摩尔比和反应时间对N、P回收率的影响.结果表明:在pH=9.6,n(Mg~(2+))︰n(P)=1︰1,反应时间为20 min的最佳回收工艺条件下,总磷和氨氮的回收率分别高达98.0%和30.9%,同样条件下氨氮的挥发率为7.2%.生成的鸟粪石沉淀物的SEM分析结果显示:其结晶体为斜方型晶体,表面有絮状物和微粒附着;XRD半定量分析表明:沉淀物中鸟粪石的含量高达94%,属于利用价值极高的缓释化肥.每1000 m3的酒厂厌氧出水通过投加0.16 t的氧化镁和微量的氢氧化钠可以回收1.01 t的高纯度(90%)鸟粪石,具有极高的经济价值.     

预处理促进玉米秸秆发酵试验

微生物预处理可增加沼气的产量,但实验室培养菌种的成本较高,笔者采用堆放新鲜玉米秸秆的预处理法,对堆放厚度、堆放时间对微生物活性和浓度进行比较,并对堆放前后的化学成分测试比较。采用自行设计的可控性干式厌氧发酵装置,对预处理前后的玉米秸秆分别与牛粪、污泥作为接种物进行发酵,对玉米秸秆中纤维素变化及产沼气效果进行试验研究。试验结果表明：堆放20 d中层玉米秸秆酶活数值较高,且此玉米秸秆中纤维素、木质素、半纤维素的质量分数比未经处理的分别减少了5.8%、16.8%和5.7%,中温干式发酵实验中,玉米秸杆与牛粪质量为1∶1混合发酵时,堆放预处理后累计产气量比未预处理前累计产气量高24.4%;玉米秸杆与污泥质量为1∶1混合发酵时,堆放预处理后累计产气量比未预处理前累计产气量高23.27%。     

热碱解-水解预处理剩余污泥的效果研究

热碱解-水解联合工艺预处理剩余污泥,可以实现污泥快速破胞,释放污泥细胞中的有机物,促进水解过程物质的转化,也有利于回收剩余污泥中的碳源. 基于此优点,本研究考察了温度、pH、反应时间对剩余污泥热碱解破胞效果的影响,以确定适宜的热碱解条件. 比较了不同水力停留时间（HRT=0~120h）下污泥水解过程中SCOD、挥发性脂肪酸（VFAs）、氮磷、蛋白质和糖类浓度的变化,分析了水解过程物质的转化情况. 结果表明,较高的pH（pH11）和较高的温度及延长反应时间均有利于提高污泥破胞效果. 适宜的热碱解条件为：热碱解破胞温度为70℃、初始pH 11,反应时间1 h. 在该条件下,SCOD浓度可超过11500 mg/L,污泥溶胞率为44%. 在水力停留时间为24 h时,VFAs和SCOD浓度分别高于2400 mg/L和5800 mg/L. 研究发现热碱解-水解反应约120h达到平衡,此时蛋白质和糖类稳定在130 mg/L和190 mg/L左右,其中,氮磷主要以氨氮和PO43-形式存在,相应比例分别为89%和94%. 热碱解-水解联合工艺通过加速污泥破胞,释放胞内有机物,能够明显地促进污泥的水解,这为剩余污泥热碱解-水解预处理的应用提供了技术支撑和理论依据.     

剩余污泥在混合碱条件下发酵回收碳源和氮磷元素

在35℃和pH=10的条件下,考察剩余污泥在NaOH,Na3PO4,NaOH+Na3PO4碱性条件下水解和产酸性能,以及剩余污泥发酵液中氨氮和正磷酸盐的回收情况,并计算回收剩余污泥中碳源和氮磷元素的成本.研究结果表明:剩余污泥在这3种碱性条件下具有较为相近的水解和产酸能力.但在NaOH+Na3PO4碱性条件下,剩余污泥发酵液中的磷酸盐和氨氮的摩尔比最接近1∶1,因此最适合以磷酸铵镁沉淀的方式回收.使用NaOH+Na3PO4控制污泥的pH发酵,回收发酵液中的氨氮和正磷酸盐的效果与NaOH碱性条件下的相当,但剩余污泥中碳源和氮磷元素的回收成本在3种碱性条件下最低.因此,使用NaOH+Na3PO4控制剩余污泥pH发酵,可以优化回收剩余污泥中碳源和氮磷元素的过程.     

KHCO3活化Fenton试剂调理污泥热解促进磷回收

以Fenton试剂调理脱水泥饼为研究对象,通过KHCO₃活化热解得到生物炭,通过水浸从水浸液中合成了鸟粪石产品．考察了Fenton试剂中Fe²⁺投加量、KHCO₃活化试剂及热解温度对生物炭中磷浸出的影响,试验结果表明：投加KHCO₃和提高热解温度均可促进生物炭中难溶性磷向水溶性磷转化;当Fenton试剂投加量为每1 g总挥发性有机物含量(volatile solid,VS)投入110 mg Fe²⁺,KHCO₃与Fenton试剂调理脱水泥饼质量比为1:1,热解温度为500℃时,制备得到的污泥热解生物炭中磷浸出率达90%;将水浸液进行除杂,以鸟粪石形式回收磷的效率可达79%.     

化肥厂高浓度氨氮废水的处理和回用

在实验室规模研究了通过生成鸟粪石（磷酸铵镁, MAP）去除氨氮工艺条件的影响. 加入磷酸和MgO产生MAP沉淀, pH值对其影响很大, pH值为9.0时氨氮去除效果最好. PO₄^3-, Mg²⁺, NH₄⁺的摩尔比为1 ∶1.5 ∶1时, 氨氮去除率较大并且可较好地回收氨生成鸟粪石. 此外, 物料的加入次序严重影响氨氮的去除. 两步沉淀工艺氨氮去除率达99.1%, 氨回收率为80.1%.     

微波预处理结合复合酶水解蔗渣

蔗渣是蔗糖加工废弃物,微生物利用蔗渣水解物作为碳源进行发酵可生产乙醇、乳酸等能源物质和化工原料,具有重要应用价值.采用微波加热结合酸碱处理工艺破坏蔗渣致密结构并去除木质素,比较4种商品纤维素酶对经预处理的蔗渣的酶解效果.最后针对蔗渣的复杂结构采用了复合酶酶解工艺.结果表明将蔗渣按1∶50固液比,在微波功率为280 w下加热,先于1%NaOH处理10 min,然后再于1%H2SO4处理5 min可有效破坏蔗渣的致密结构,去除部分木质素.采用的4种商品纤维素酶中,Yacult R-10纤维素酶酶解效果最好,最佳酶解条件为添加4 000 U/g预处理蔗渣,pH5.5,温度50℃,酶解时间12 h.采用复合酶组合(纤维素酶,果胶酶,木聚糖酶和半纤维素酶12∶2∶3∶5)酶解蔗渣得到酶解液总葡萄糖质量浓度为5.99 g/L.     

制备剩余污泥水解蛋白质实验条件的初步研究

以武汉水质净化厂剩余污泥为材料,在不同固液比(剩余污泥与加水量的质量之比)、温度、水解时间和催化条件下进行水解,并对所获蛋白的含量、浓度、总量以及污泥消减率等指标进行了统计分析.结果表明:固液比1∶3~1∶2、水解温度121℃、水解时间6 h为最佳实验条件;对于催化剂,盐酸水解效果优于石灰.     

利用粉煤灰作晶种预处理垃圾渗滤液

研究以粉煤灰为晶种,采用鸟粪石法预处理100,mL垃圾渗滤液的最佳条件.结果表明,当pH=7.5,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(34PO-)=1.35∶1∶1.2,加入2,g粉煤灰作为晶种,在室温下搅拌反应20,min,垃圾渗滤液中氨氮的去除效果最好.     

剩余污泥厌氧发酵过程中氮、磷的释放及其回收研究

剩余污泥在厌氧条件下会产生氨氮和磷酸盐,向环境释放引起水体富营养化.本文以南阳市污水处理净化中心污泥浓缩池中的剩余污泥为对象,研究剩余污泥厌氧发酵过程中氮、磷的释放规律,并向厌氧发酵上清液投加镁盐和碱溶液,探讨了磷酸铵镁(MAP)沉淀法回收发酵液中氮、磷的效率.     

基于文献计量学分析的剩余污泥厌氧消化预处理研究进展

污水处理过程中会产生大量剩余污泥,对剩余污泥进行厌氧消化处理既能减少环境污染,又能回收能源。本文基于文献计量学方法和可视化工具,对中国知网(CNKI)数据库和Web of Science核心数据库2003—2023年间收录的相关文章进行梳理,对当前剩余污泥厌氧消化处理的研究热点领域进行比较分析,并对剩余污泥成分、理化特性和厌氧消化预处理方法进行文献综述。研究表明,剩余污泥厌氧消化产生甲烷是该处理技术的重要目的,预处理技术与剩余污泥处理存在重要关联性;物理、化学和生物酶等不同预处理技术对产沼气量有较大影响,针对污泥本身的理化性质而采用更加合适的预处理技术,能够在节约成本的同时进一步提高剩余污泥资源化利用程度。