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磷是地球上一种不可再生的有限自然资源,同时,全球普遍存在着陆地磷矿资源日益匮乏与水环境中磷含量过高而导致水体富营养化这一矛盾。资源与环境的矛盾正推动着回收磷的理念快速传播,并同时推进了一系列研发技术的实际应用。
除此之外,从污水或污泥中提取磷并且对其进行合理农业利用的综合技术方向愈来愈受到重视。本文将从磷回收的技术角度切入,并以加拿大Ostara公司的磷回收技术为案例,解析磷回收技术如何与农业种植完成产业融合,从而通过污水资源化带动可持续发展模式。
磷回收的现状
磷回收工艺多种多样,包括化学沉淀法、强化生物除磷工艺与化学沉淀结合工艺、结晶法、吸附/解吸法等传统方法,还包括源分离技术、MBR工艺、动物粪尿回收磷技术、生物质磷回收技术、污泥及焚烧灰回收磷以及纳米技术等新型技术。
以前磷回收多数是在污水或污泥脱水上清液内进行,但现在可以直接在消化污泥内进行磷回收。对消化污泥进行磷回收之后,可以有效提高后续脱水污泥的含固量,从而大幅度降低污泥处置费用。
原则上说,在污水处理厂的各污水处理和污泥处理工段内都可以进行磷回收。包括:
在污泥脱水机房的回流工艺水(污泥脱水后的上清液)内进行磷回收
在污泥消化塔和污泥脱水机房之间的消化污泥内进行磷回收
从单污泥焚烧炉的污泥灰烬内进行磷回收
在上述提及的磷回收情况中,应用最为广泛的是从市政污泥固体物质或污泥灰烬内定向抽提回收营养物质。主要原因是在污水处理或污泥处理过程中所产生的固体物质内含有很高浓度的营养物质。但从固体物质回收磷的处理工艺十分繁琐昂贵,必须事先采用生物、化学和机械方法,将和污泥或灰烬结合在一起的磷转化成溶解性的正价态磷元素之后才能进行磷回收。
与此相反,虽然液相内的磷含量浓度较低,但在液相内进行磷回收的处理工艺则明显简单容易。此时采用的磷回收工艺利用了沉淀结晶原理,可以快速简单地整合安装在污水处理厂内。这些处理工艺在近些年来已经变得十分成熟,目前已在全球许多大型污水处理厂内获得成功应用。
磷回收的主要产品形式为磷酸铁、磷酸铝、鸟粪石(简称MAP)和羟磷灰石等磷酸盐沉淀物。在各种磷酸盐回收产物中鸟粪石倍受青睐,原因在于鸟粪石中P含量折算成P2O5标准量后可达51.8%,而目前世界上最高品质的磷矿石含量为46%(P2O5≥30%即被定义为富磷矿)。由此可见,以鸟粪石形式回收磷无异于发现了富磷矿。更重要的是,鸟粪石可以直接或间接被用作农业、林业优质肥料。
Ostara的磷回收工艺
Ostara公司总部位于加拿大温哥华,专注于帮助污水厂实现营养物质回收和资源的产品化。主推的磷回收工艺是Pearl反应器。其营养物质管理方案能够使污水厂在处理污水的过程中有效回收磷、氮等营养物质,并将其加工成为高效环保的生态化肥产品,使有可能破坏生态环境平衡的氮磷等营养物质进入健康可持续的生态循环之中。这种方式不但能帮助污水厂达到排放标准,提高出水水质,同时也通过资源回收实现了减少能耗,降低运行和生产成本的目标。Ostara公司的营养物质回收系统目前在北美、欧洲等国家和地区的污水厂中使用。
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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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磷是动植物生长必不可少的营养元素,也是不可再生的有限资源,而城市化后的现代卫生排水设施使其断了回归土地之路,导致其呈直线流动形式从陆地逐渐流向海洋。磷危机已经出现,没了磷便意味着人类食物从此会断档,这个时间很快,最多也就100年的功夫。前几期推送已向大家介绍了农村地区应坚守“粪尿返
编者按:近年,从视污水为一无是处的废物到把它当作全身是宝的话锋显得突变。尽管污水资源化实操还存在技术、经济问题,但一时间来势汹汹的学界态势确实说明污水处理技术未来发展方向将以资源化、能源化为主要目标。这种理念的转变显然是基于人类对自身发展模式的逐渐认识与否定,遂倡导可持续发展之模
磷是生命活动不可缺少的宏量营养元素。人类食物来源——庄稼种植所需肥料中的磷目前几乎都来自一种被称为磷矿石的天然磷矿。磷矿石因化学磷肥生产几乎被消耗至尽,现有储量最多只够维持人类约100年左右的开采时间。施肥进入农田的磷绝大多数残留于土壤(随降雨冲刷而逐渐进入水体),少量转移至作物乃
磷是生物体内一种必不可少的营养元素。人体内磷大约占体重的1/10,几乎参与到所有的生化反应;同时,磷也会通过促进脂肪与脂肪酸分解而调节人体酸碱平衡。
3月21日,汉中市污水处理厂污泥无害化资源化处理工程EPC+O中标候选人公示,中建生态环境集团联合体当选第一中标候选人。详情如下:第一中标候选人:中建生态环境集团有限公司,湖北建科国际工程有限公司联合体中标金额:建筑安装工程费98.88%,设计报价108万元,运营报价200元/吨。第二中标候选人:陕
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