论文部分内容阅读
污水中的磷未经有效处理是造成水体富营养化的主要原因,同时使磷这种不可再生资源流失。膜生物反应器具有良好的除污染性能和优良的出水水质而被认为是现有城市污水处理工艺的替代工艺,然而,它却存在着除磷效率低的问题。因此,开展强化膜生物反应器除磷和磷回收试验研究具有重要的意义。试验首先考察了复合式膜生物反应器（HMBR工艺）处理生活污水的净化效能。该工艺稳定运行时对COD、氨氮、SS的去除率都在90%以上,对总氮也有40%左右的去除率,但对磷的去除效果不理想。采用化学混凝预处理可以使MBR工艺出水TP低于1mg/L,相对于协同投药,前置投药能够取得更好的除磷效果。除磷混凝药剂的筛选试验结果表明,以硫酸铝作为混凝剂,同时投加不超过20mg/L的氢氧化钙为最佳的投药方式,并且处理后水pH值波动不大。试验重点考察了污泥外循环—复合式膜生物反应器（ERP-HMBR工艺）的除污染性能。在稳定运行的情况下,ERP-HMBR工艺对COD和氨氮的去除率都在90%以上,对总氮的去除率在70%左右。外循环污泥的释磷程度决定了工艺对总磷的去除效果,当外循环污泥释磷充分时,工艺对磷的去除率稳定在80%以上;当外循环污泥释磷受到抑制时,工艺对磷的去除率下降至60%左右。污泥厌氧释磷的最佳时间为1.52.0h;以乙酸钠作为释磷碳源时,污泥每释放1mmol的磷大约需要消耗1.048mmol的乙酸钠。根据ERP-HMBR工艺在污泥外循环过程中会产生少量富含磷的污水这一特征,设计烧杯试验考察了人工配制的富磷污水磷回收过程中的影响因素。在以鸟粪石沉淀为主要产物的磷回收过程中,最佳pH值随着初始磷浓度的增加而逐渐降低,并最终稳定在8.5左右,当pH值在不超过9时,磷酸镁沉淀副产物对鸟粪石沉淀过程的干扰可以忽略;当初始磷浓度低于35mg/L时不建议采用以鸟粪石形态对磷进行回收;当[Mg2+]:[NH3-N]:[P]由1:1:1逐渐增加至为2:2:1时,磷的回收率由33.2%增加至86.8%;且[NH3-N]:[P]变化要比[Mg2+]:[P]变化对磷回收率的影响严重;对于钙离子含量高的富磷污水,建议以磷酸钙盐的形式回收其中的磷。在以磷酸钙盐沉淀为主要形态的磷回收试验过程中,磷回收的最佳pH值随着初始磷浓度的增加而逐渐降低;在最佳反应pH值条件下,磷的回收率随钙磷比的增加而增加并逐渐趋于稳定,初始钙磷比在2:1以上时均能取得85%以上的磷回收率。对磷回收产物组分分析结果表明,采用模拟废水回收的鸟粪石中各主要元素的质量百分比与理论值较为接近,采用实际废水回收的鸟粪石中钙离子的干扰使得磷、镁和氨氮的质量百分比均低于理论值;在磷酸钙盐沉淀过程中,模拟废水与实际污水的回收产物中钙磷质量百分比比较接近,且均低于理论值,磷酸钙盐沉淀中可能含有结晶水是造成钙磷质量百分比低于理论值的原因。