厌氧污泥释放磷的规律及鸟粪石法回收磷的应用研究-生态环境学报.PDF

生态环境学报 2012, 21(4): 715-719 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 厌氧污泥释放磷的规律及鸟粪石法回收磷的应用研究 1,2* 1 3 1 1 1 孙连鹏 ，沈瑞芳 ，黎淑端 ，叶斯琴 ，唐哲 ，伍世嘉 1. 中山大学环境科学与工程学院，广东 广州 510275 ；2. 广东省环境污染控制与修复技术重点实验室，广东 广州 510275 ； 3. 广州市疾病预防控制中心，广东 广州 510090 摘要：城市污水处理厂进行脱氮除磷工艺时，大量的磷从水体转入活性污泥中，如不能回收这部分磷，将造成磷的大量流失， 这与磷矿稀缺的现状形成矛盾。通过建立污泥停留时间5 d 和10 d 的两个厌氧反应系统，对污泥中磷的释放规律进行研究， -1 ，SRT 为5 d 和10 d 并采用鸟粪石法对上清液中的磷进行回收。研究结果表明，厌氧污泥上清液中的磷含量高达 150 mg·L -1 -1 的系统，分别在4 d 和2 d 后磷的质量浓度由 14 mg·L 上升到 100 mg·L ，且基本上都以正磷酸盐的形式存在。将pH 从8.3 上升到9.0 ，磷的回收率可以从60%提升到90% ，当pH 达到8.8 时，磷的回收率即可超过80% ，表现出了较好的磷回收效 果。研究还发现镁离子和磷酸根的摩尔比对磷的回收率的影响较小，在pH=8.8 时，将镁磷比从1.43 提升到1.83，磷的回收 率仅从79.2%提升到85.5% ；在pH=9.0 时提高镁磷比对磷的回收基本没有影响。 关键词：鸟粪石；厌氧污泥；磷回收；副反应 中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：1674-5906 （2012 ）04-0715-05 磷在生物圈中的流动绝大部分是单向的，是不 究多集中在废水处理中，对于厌氧污泥中磷的回收 可再生的宝贵资源，全世界已探明的磷矿储量只能 的研究相对较少。对此，本研究以实际厌氧污泥为 维持 100 a 左右[1] 。同时，磷的过量进入是导致水 对象，探索磷元素的释放规律以及对利用鸟粪石法 体富营养化的最主要原因[2-3] 。磷资源的稀缺性和污 回收厌氧消化上清液中的磷的可行性，以希望为污 染性加剧了人类和磷资源之间的矛盾，在这种情况 泥中磷的资源化利用提供一种途径。 下，从富磷的废水中回收磷是实现磷的可持续发展 1 材料和方法 的主要途径之一。将富磷的活性污泥直接用于农田 1.1 实验模型建立 并未真正实现磷的回收，因为污泥中伴随含有其他 建立两个完全混合的污泥厌氧反应器，SRT 分 各种污染物质的沉淀，甚至具有一定的毒性。因此， 别为5 d 和10 d，以完全混合的形式运行，每日进/ 必需寻求新的途径实现污泥中磷的无害化回收。污 排泥 1 次。以厌氧反应器出泥静止沉降后的上清液 泥中的磷在厌氧条件下会被释放出来，主要以溶解 为原水，通过调节pH 值和镁磷比，进行鸟粪石法 态存在于上清液中。因此，采用合适的方法对厌氧 回收磷的研究，比较和分析磷回收效果。实验过程 污泥上清液中的磷进行回收就成为污泥中磷回收 中，室温恒定为25 ℃,所选用污泥取自广州市沥滘 的最重要方法。 污水处理厂二沉池，每周取回新鲜的污泥后置于 在目前污水回收磷的研究与应用中，鸟粪石与 4 ℃的冰箱中保存。实验装置示意图见图1 所示。 磷酸钙被认为是最有前景的磷回收