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芝加哥大区污水管理局(Metropolitan Water Reclamation District of Greater Chicago - MWRD)运行着可能是全国最出名也是规模最大的污水处理厂。Stickney再生水厂,位于芝加哥西南部的Cicero,是世界上最大的二级处理污水厂,同时也是美国探索污水资源回收的先锋代表。
带着这些名头,这座污水厂自然也就成了媒体头条的常客。最近他们又见报了,原因是他们在磷回收和保护下游水源方面取得的成就获得了WEF美国水环境联合会的“项目卓越大奖”。
关于Stickney污水厂如何成为当今世界最瞩目的资源回收项目之一的故事大家在网上随便找都能翻出一堆文章来。2016年的时候,它采用Ostara的磷回收技术,以及找来Black & Veatch做设计和建造的工作。如今Stickney污水厂的峰值处理能力529万m³,实际平均日处理量月270万m³ 。MWRD每年能回收生产7500吨的肥料,并以“Crystal Green”命名的品牌推向市场。
尽管已经取得了这些成绩,MWRD并没有停下脚步,他们制定计划继续改善工艺效率。第一步就是使用Ostara的另一项叫WASSTRIP的技术。
WASSTRIP是Waste Activated Sludge Stripping to Recover Internal Phosphorus的英文缩写,顾名思义,就是要从剩余污泥中回收磷。“将WASSTRIP技术加入到整个营养回收系统后,MWRD可以减少生物除磷的污泥脱水设备的损坏度,”MWRD的发言人说,“这将减少聚合物在脱水工艺中的使用。WASSTRIP同时也能改善磷回收工艺的可靠度,回收率能翻倍。”
在这个项目的进程中,MWRD也获得了一些关键的经验教训。这些经验不仅能够帮助芝加哥水务局在未来的项目中提供决策支持,同时也值得其他地区的水务局学习借鉴。
经验一
“MWRD选用设计-建造的方式交付项目。这对MWRD来说是一次新的尝试,这给了他们团队一次学习的机会,” MWRD的发言人说, “标准的Ostara反应器对Stickney污水厂来说太小了,所以Ostara团队不得不回到设计部,重新设计新的反应器以匹配Stickney污水厂的规模。”
经验二
MWRD在鸟粪石问题上也得到了不少学费。
“鸟粪石在泵和输送管道里的积累也给我们提供了学习的机会,”他们的发言人说,“我们正在安装一个自动化的酸洗系统来保护泵机”
鸟粪石是含有镁、铵和磷,可以通过回收成为肥料。解决了Stickney污水厂的鸟粪石问题,让MWRD看到了这工艺在更小规模的污水厂成功的可能性。
“鸟粪石的去除理应具有规模化的能力,能适应最大的污水厂,也能用于最小的污水厂,”发言人补充道,“在污水厂原有占地基础上通过回收鸟粪石来除磷在技术和经济上都是可行的。如果仅实施强化生物除磷 (EBPR)而不包含鸟粪石回收的话,Stickney污水厂这个项目要多花7.5亿美元。包含鸟粪石回收的EBPR工艺不仅运行稳定,而且费用低很多,还能在其他地方得以复制。”
经验三
最后,MWRD正着眼于2023年实现完全能源中和的雄伟目标。目前他们正在升级初沉池,并且在寻找新的技术提高运行效率。另外他们也正在为其回用水寻找工业客户。
“Stickney 再生水厂一直在开发和完善一套稳健的资源回收模型,综合利用回收的能源、水、污泥、磷和其他营养物。” 发言人最后说道,“我们正在评估Stickney污水厂厌氧消化罐的处理潜力,我们考虑接收外来的餐厨和其他食物有机质,最终帮助我们实现能量中和的目标。”
尽管MWRD的Stickney污水厂已经获得了美国全国的认同以及行业的称赞,他们仍在不断寻找进步的空间。这些经验除了能帮助美国的污水厂管理人员,也许对中国的污水厂管理者也有所启发。
鸟粪石法原理
鸟粪石学名为磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O),英文简称MAP,白色粉末无机晶体矿物,相对密度1.71。废水处理中的鸟粪石沉淀法就是将镁离子加入到含有磷酸盐和氨氮的污水中,反应生成难溶的鸟粪石沉淀,以实现废水脱氮除磷的方法。与传统活性污泥法相比,可以减少约49%的污泥体积,而且对实现氨氮资源回收具有重大意义。
在水溶液中,鸟粪石的形成过程可以用以下三个化学方程式来描述:
鸟粪石的形成受水溶液pH值的影响很大,当溶液中Mg2 、NH4 、PO43-的活度积大于鸟粪石的溶度积时(鸟粪石的溶度积常数为3.89×10-10~7.08×10-14),会自发沉淀生成鸟粪石。
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生物脱氮除磷(BiologicalNutrientRemoval,简称BNR)是指用生物处理法去除污水中营养物质氮和磷的工艺。经过几十年的发展,脱氮除磷工艺演变出了多种工艺和工艺变种,为我们选择污水处理技术路线,提供了很多种选项。一、A2/O工艺1、厌氧池图1为传统的A2/O工艺流程,首段为厌氧池,本池的主要作用为释
5月6日,住房和城乡建设部科技与产业化发展中心(以下简称“住建部科技中心”)在宜兴组织召开AOA技术工程应用效果评估暨技术研讨会。中国工程院院士彭永臻、住建部科技中心副主任黄海群、江苏省工程咨询中心总工郑建平、宜兴环保科技工业园管委会副主任郭平以及专家组成员哈尔滨工业大学教授董文艺、
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脱氮除磷工艺越来越多的应用到污水处理当中,但是在实际运行过程中,出水氮磷含量超标的情况常常困扰着水厂的工作人员。因此,厘清脱氮除磷工艺的重要参数并加以控制,能够很好的保证系统的正常运行,出水氮磷含量达标。一、氨氮超标原因及控制1、污泥负荷与污泥龄生物硝化属低负荷工艺,F/M一般在0.05
在污水处理厂内的高效气浮池里,通过应用纳米级的气体、水和药剂发生反应,对收集来的肥东城区生活污水里面的磷进行极限处理,从而让排出的水总磷浓度控制在0.05mg/L以下,远低于正常处理后的总磷0.3mg/L的排放标准……日前,在经过500多天的紧张建设、出水调试后,肥东县污水处理厂四期正式启用。值得
脱氮除磷工艺汇总
同步脱氮除磷工艺是具有同步脱氮、除磷为目的工艺,例如我们常用的AAO、氧化沟等工艺,但是,在实际运行过程中,同步脱氮除磷技术还存在一些问题,会导致氨氮与TP的交替超标。
碳源投加的计算公式的介绍有很多,但是有些小伙伴反映利用公式算出来的值是负数。其实碳源的计算万变不离其宗,只是很多文章照搬前人留下的公式,没有自己的思路或者讲解,让很多人看不懂,碳源投加核心其实就是思路的正确!
强化生物除磷(EBPR)工艺被广泛应用于污水脱氮除磷,其机理和相对于化学除磷工艺的优势在此不再赘述,我们传统认知均以Accumulibacter菌(A菌)作为主要的PAOs菌,生物除磷数学模拟技术也是以A菌的代谢作为PAOs代谢进行模拟。
磷的去除有化学除磷、生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。化学除磷是利用无机金属盐作为沉淀剂,与污水中的磷酸盐类物质反应形成难溶性含磷化合物与絮
据统计,2002年—2016年,全国农村生活污水日排放量由320.5万t增长至202亿t,已成为小流域污染的主要来源及影响美丽乡村建设的重要因素。磷作为导致农村水污染的重要指标,开展去除率的研究变得十分重要。由于农村污水排放具有污水量小、分布广泛等特点,且管网建设落后,导致分散农村生活污水难于管理
越来越多的污水处理厂在实践营养物回收,其中磷是最常见的回收物质之一。除了应对日益严格的出水磷浓度之外,污水厂除磷的动机还包括解决管道和工艺设备的鸟粪石结垢的问题(污水处理设备常常会在长期运行中积累了大量鸟粪石形态的矿物质附着物,对管道和设备造成破坏),还能变成可销售的肥料,成为污水
编者按:从污水中回收磷的理论与实践始于上世纪末的欧洲,当时只是学术界和工业界的“自发兴趣”或“业余爱好”。当磷危机进一步逼近之时,普遍没有磷矿的欧洲意识到了问题的严重性,遂纷纷开始制定有关磷回收的政府条例。特别是当污泥焚烧逐渐演变为欧洲终极污泥处置大趋势后,各国均强调更高的磷回收
摘要:地球磷危机时代已经来临,唯有发掘“第二磷矿”才能有效遏制磷的匮乏速度。剩余污泥焚烧灰分是污水的磷汇,是实施磷回收的最佳位点。因灰分中重金属含量较高,实施磷回收需要将其分离并加以利用。否则,回收磷难以与矿物磷形成竞争。比较各种灰分磷回收方法发现,热化学法中的AshDec工艺可利用金
[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
对目前国内外污水和污泥回收磷技术进行了总结。污水处理过程中,可以从污泥脱水清液、消化后浓缩污泥和污泥焚烧飞灰中进行磷回收,回收率最高可以达到90%以上。磷回收的产品主要有磷酸铵镁、磷酸钙、磷酸等,可以进一步加工成化肥或者用作磷化工原料。对上海市污水处理厂的研究表明,典型进水中磷含量
编者按:在最近一期有关“磷回收无需聚焦鸟粪石”观点下,其它形式磷回收产物研究亦有开展。在此方面,污泥厌氧消化过程中蓝铁矿引起国内外研究人员的兴趣。蓝铁矿(Fe3(PO4)2·8H2O),具有同鸟粪石P2O5含量不相上下的磷酸盐化合物,其化学稳定性很强、回收用途极为广泛、经济价值更高。基于此,本期将
编者按:磷危机导致磷回收研究与应用,这已是欧美国家在污水处理技术研发方面20多年的行动。起初,研究与应用多聚焦于鸟粪石(MgNH4PO46H2O),主要是因为污水中普遍含有镁、铵及其磷酸盐,且鸟粪石中P2O5含量高达51.8%(以MgNH4PO4计),比天然磷矿最高46%的P2O5含量还要高。大多数文献显示,鸟粪石通常在
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。
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