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技术综述│德国污水处理厂的磷回收

2016-12-02 14:57来源:中国给水排水作者:高颖 王京南关键词:污水处理磷回收德国收藏点赞

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还有一种磷回收技术是采用了磁分离技术:生物处理之后的污水在进行磷回收之前必须首先投加沉淀药剂, 将溶解性磷酸盐转化成固体物质。然后投加磁粉和絮凝药剂,磷酸铁和磷酸铝会形成大型絮凝块, 通过磁铁分离器可将这些絮凝物质分离取出,并以间隙方式排出装置。此时,磁粉物质 Fe3O4 可被循环使用。

目前市场上已经开发多种形式的沉淀和结晶工艺,有些方法例如 Phostrip-工艺已在多个市政污水处理厂得到大规模的应用。此外,还有许多研究装置或者中试装置是按这一原理工作。但相对于进水磷质流量来说,磷回收效率一般低于 50%。因为磷回收效率较低和操作技术问题,一些装置又被停止运行或者不再继续进行研究工作。

处理沉淀或结晶工艺之外,文献内还报道了一些其他形式的磷回收工艺。例如Bari 大学在20世纪80年代就开发了REM-NUT 工艺, 并在多个市政污水处理厂内进行了试验,同样最大磷回收效率只能达到50%。此时,经过生物处理之后的市政污水处理厂出水先通过离子交换器将磷截留吸附,然后以 MAP (磷酸铵镁) 被沉淀分离。但此工艺仍在科研阶段,至今还没有投入工业应用。

德国Dresden 大学开发了RECYPHOS-工艺,采用活性氧化铝作为吸附剂进行磷回收。首先将磷吸附在活性炭上,然后采用氢氧化钠进行洗脱, 采用碳酸进行中和处理,最后投加石灰沉淀分离。此时产生的磷酸钙可直接作为肥料被回收利用。

3.3基质为市政污泥

为了从市政污泥内进行磷分离,目前市场上也出现了许多磷回收工艺。理论分析显示, 与污水或过程水中进行磷回收相比较,从市政污泥进行磷回收时效率可达大约85% (相对于进水磷质流量而言)。

以下处理工艺采用了结晶工艺进行磷回收:

AirPrex-工艺,用于生产磷酸铵镁 (MAP) 和防止管道产生堵塞现象

PECO-工艺,采用海水进行 MAP-沉淀反应 (只能用于海岸地区)

FIX Phos-工艺,德国 Darmstadt 大学,对剩余污泥进行结晶处理

一些磷回收工艺则是采用了传统酸水解方法,从市政污泥内选择性地返溶磷化合物:

Seaborne 工艺 (已经应用于德国 Gifhorn 市政污水处理厂)

Kemira KEMICOND (同时具有改善污泥处理性能的功能)

Stuttgarter 工艺 (通过采用络合物可将磷化合物中的重金属去除)

为了提高细胞分解效率和对生物有机物质进行惰性化处理,有些公司采用热水解工艺:

PHOXNAN-LOPROX-工艺 (酸热联合水解,然后通过纳米过滤器将溶解性重金属物质和磷相分离)

Kemira KREPRO®-工艺,

Aqua-Reci 工艺 (在 200 bar 压力下过临界水氧化处理,然后从残留物之内分离磷物质)

Cambi-工艺 (与 KEMICOND-工艺类似,主要功能是提高污泥处理性能)

以下磷回收工艺采用高温技术,同时利用干化后市政污泥中所含有的热值:

Mephrec-工艺,采用还原加热至 2000 °C以上,然后在合金(例如 Fe, Cu, Cr, Ni)内富集高温溶解的重金属物质以及通过废气分离低熔点金属 (例如 Zn, Cd, Hg)

延伸阅读:

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原标题:技术综述│德国污水处理厂的磷回收
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