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就市政污水处理厂内的污水和污泥处理过程来看,有很多地点可以整合安装磷回收装置,至少理论上可在以下6种物质流内进行磷回收(图 5):
1. 市政污水厂出水
2. 回流污泥
3. 污泥脱水液
4. 消化污泥
5. 脱水污泥
6. 污泥灰烬
图 5 P-回收装置的安装地点
但如果考虑到磷回收工艺的经济效益和技术可实施性能,目前都是在鸟粪石(MAP)沉淀工艺在消化污泥或污泥脱水液水中进行磷回收。其中在欧美国家应用最为广泛的磷回收工艺是在德国柏林开发的AirPrex® 处理工艺,可在消化后污泥液中直接抽提鸟粪石(MAP)。
通过采用AirPrex® 处理工艺,可对消化污泥进行定向磷沉淀处理并可为整套污泥处理系统带来以下益处:
明显提高污泥机械性脱水性能: 降低絮凝剂消耗量和明显提高脱水污泥的固含量
在污泥处理工段内不再产生鸟粪石沉淀结晶现象
进入生化系统的磷返回负荷降低大约 80%~90%
回收利用 MAP-肥料
6 总结
在一个污水厂内可能应用的各种产能节能技术和资源回收技术都列在图 6 ,并作为整体方案显示列出。此处理方案的核心部件是通过协同发酵高浓度污水和生物垃圾来提高厌氧消化塔的产沼能力。此外为了进一步提高产沼能力,还可以采用污泥热水解技术。
因为今后所产生的市政污泥都将被焚烧处置,没有必要进行污泥稳定化和消毒处理,因此所需要的污泥消化时间必须重新讨论定义。例如,对于油脂物质来说,只需要几个小时就能完成产沼过程,对于经过热水解处理的污泥来说,最长污泥消化时间可设置在 10d。如果污泥事先通过热水解处理之后,则污泥消化时间可以进一步缩短。
图 6 市政污水处理厂的可能模式结构
随着厌氧消化能力的提高,消化污泥中的氮磷浓度也不断上升。因此,有可能对这些营养物质进行经济有效地抽提回收。其中AIRPREX磷回收技术已经被证实具有实用经济价值,并已在欧美国家获得广泛的商业应用。
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