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芝加哥大区污水管理局(MetropolitanWaterReclamationDistrictofGreaterChicago,MWRD)的服务人口超过1千万人口。芝加哥作为世界级的大都市,对芝加哥河和周边水系的保护一直备受关注。近些年,大量的磷破坏了芝加哥地区的饮用水安全和水系生态平衡:在2014年,芝加哥附近的Toledo市居民曾因为蓝藻污染两天无法正常使用自来水;位于芝加哥下游的墨西哥湾形成了一个数千平方英里大的磷污染水域,那里蓝藻丛生,鱼类、乌龟、海豚等海洋生物都无法在那里继续生存。
▲磷对农业生产至关重要,几乎所有农作物的生长都离不开磷。但是,过量的磷进入水系统,将对水质和生态系统造成严重破坏
基于这种情况,芝加哥的污水处理也受到了联邦和州政府的重点监管,出水排放标准一直在不断提高,其中磷排放限值提升到了1.0mg/L。愈发严格的出水排放标准,加之MWRD的污水处理设备长期以来积累了大量鸟粪石形态的矿物质附着物,对管道和设备造成了破坏,MWRD决定对其管理的位于伊利诺伊州Cicero市的Stickney污水厂(StickneyWaterReclamationPlant)进行改造,建立新的磷管理系统以应对这些挑战。
Stickney污水厂目前每天最多能处理约529万立方米污水,每天的实际污水处理量约为270万立方米左右,人口当量约450万,服务区域包括芝加哥中心区和43个郊区社区的260平方英里面积。MWRD在2013年底与Ostara和Black&Veatch签订了合作协议,为Stickney污水厂设计和建造营养物质回收系统(ResourceRecoverySystem),以提升芝加哥饮用水水源的水质,保护当地的河流湖泊,并同时帮助污水厂提高资源利用率和降低投资运营成本。
Stickney污水厂磷回收项目总投资约3,100万美元,已于2016年5月24日正式投入使用,为目前世界上最大的营养物质回收系统。在Stickney污水厂营养物质回收系统改造项目中,Black&Vealch提供设计、采购和建造方面的服务。而Ostara在资源回收管理上的表现得到了MWRD的认可,将负责为污水厂提供营养回收系统的技术和设备支持,并且在项目完工后继续在系统运行和维护上提供帮助。该系统预计将帮助Stikney污水厂减少30%的磷排放,并且每年可以出产1万吨鸟粪石化肥,其每吨价格可达到400美元,除去项目成本,MWRD将得到每年200万美元的投资回报。
▲芝加哥大区污水管理局与Ostara公司及Black&Vealch合作,在Stickney污水厂建立了目前世界上最大的营养物质回收系统
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[文章亮点]剩余污泥焚烧灰分磷回收过程中伴随着(重)金属(Al3+和Fe3+等)去除。海水淡化副产品——卤水中富含阴离子Cl-与SO42-。灰分中阳离子(Al3+和Fe3+)与卤水中阴离子(Cl-和SO42-)耦合可以生产混凝剂。将灰分中Al3+与卤水耦合获得液体聚合氯化铝(PAC),具有良好混凝效果。不同废物利用创建
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