污水廠污泥中碳、氮、磷的資源化利用研究.pdf

1、污泥中含有較為豐富的有機質及氮、磷資源，如果能夠回收利用這些資源，將對消除污泥造成的環(huán)境污染和解決能源、資源的可持續(xù)利用具有重要意義。本課題采用水熱處理、厭氧消化和化學沉淀聯(lián)用技術回收水廠污泥中的碳、氮、磷資源，為污泥的資源化利用提供技術參數(shù)。
　　利用單因素輪換法，研究了不同水熱溫度、時間、固液比的條件下對污泥有機物、氮、磷溶出的影響，最終確定最佳水熱處理條件;考察了經(jīng)不同水熱溫度下對污泥厭氧產(chǎn)氣性能的影響及厭氧消化前后氮、磷的

2、濃度變化;將模擬廢水從pH值、沉淀劑種類、沉淀劑用量三項指標對化學沉淀條件進行優(yōu)化，最終確定化學沉淀的最佳條件，并對不同溫度下水熱污泥進行磷回收實驗。結果表明:
　　(1)水熱處理條件優(yōu)化研究
　　隨著水熱處理溫度的升高，固相中碳含量不斷降低，pH有所降低，SCOD/TCOD的值不斷增加，上清液中氨氮的量不斷變大，在200℃時有最大值為37.338mg/L，上清液中TP含量在100℃時有一個小峰值，為31.23mg/L，在1

3、20℃后TP含量逐漸升高。因此本實驗選定水熱溫度為200℃。
　　隨著水熱處理時間的增加，污泥的減量化在1.5h時有個峰值，為79.56％; SCOD/TCOD在1h達到最大值，為0.433;NH3-N的含量不斷增加，在1.5h時有大幅的提高，為76.36mg/L;在水熱處理2h時，上清液中TP的量有了大幅的提高，為58.76mg/L。由于時間越長能耗越高，水熱處理的時間不宜太長，因此本實驗選定1h為合適處理時間。
　　在不

4、同固液比下，污泥的減量化程度比較明顯，為80％左右;SCOD/TCOD的值在20％時達到最大值0.468;在固液比15％時，污泥中NH3-N溶出有最大值，雖然TP含量不高，但權衡后最終選定固液比為15％為合適固液比。
　　(2)不同水熱溫度下污泥厭氧產(chǎn)氣性能
　　原泥經(jīng)歷了快速增長期-穩(wěn)定期兩個階段在27天時達到產(chǎn)氣平衡，累計產(chǎn)氣量為900mL;水熱處理80℃、100℃、120℃、160℃、200℃經(jīng)歷了適應期-快速增長期-

5、穩(wěn)定期三個階段在35天時達到產(chǎn)氣平衡，累計產(chǎn)氣量分別為1500mL、2360mL、2500mL、2900mL、2950mL。總之，在水熱溫度100℃以上時產(chǎn)氣量已經(jīng)達到較高的值，厭氧發(fā)酵對氨氮、TP及有機物的溶出比較有利，但對PO43-的積累不利。
　　(3)化學沉淀條件優(yōu)化
　　pH值是化學沉淀反應的關鍵參數(shù)，使用氯化鎂作沉淀劑時，在pH值為10，模擬廢水n(Mg)∶n(N)∶n(P)=1.2∶0.6∶1條件下，磷酸根去除