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磷资源既不可再生也不可替代,在人类生产活动中扮演着至关重要的角色,随着磷资源的日益消耗,为缓解磷资源的日益匮乏,磷资源的回收利用具有重要意义。废水通过生物法处理后,其中的大部分磷会转移到污泥中,超声波法能有效破解污泥,被广泛应用于污泥预处理领域,在超声波处理污泥过程中,会释放大量的有机质、氮和磷等,目前较多研究关注的是有机质的释放及其利用,而关于磷的研究报道较少。因此,本论文以SBR工艺处理废水所产生的剩余污泥为研究对象,考察超声波处理污泥过程中各超声波参数对磷释放及其组成的影响,探究超声波处理污泥促进磷释放过程中的作用机理,利用超声波联合水解处理污泥以获得更多的磷释放,并采用MAP法对释放出来的磷资源进行回收。论文得出以下主要结论:(1)单因素实验和正交实验的结果表明:增大超声波作用时间和声能密度均有利于污泥中磷的释放,污泥浓度对污泥中磷释放的影响没有明显趋势;污泥浓度、超声波作用时间和声能密度3种因素对TP和P043--p释放效果影响的显著性顺序均为:超声波作用时间>声能密度>污泥浓度;对于本实验条件下的污泥,磷释放的最适宜条件为:污泥浓度8g/L,声能密度0.7 W/mL,超声波作用时间80 min。(2)在超声波处理污泥过程中,TP的释放组成以P043--P为主,所占比例为59.5%-87.2%,有机磷和其他形态的磷所占比例较小;在不同超声波能量90-450 kJ/g下,增大超声波能量有利于污泥中TP和P043--P的释放,而在同一超声波能量下,低声能密度长超声波作用时间条件下的磷释放效果优于高声能密度短超声波作用时间。(3)超声波处理污泥磷释放的作用效应以机械剪切力为主,其次为热学作用,HO·自由基的氧化作用贡献度最低。(4)超声波联合水解能够有效地提高P043--p释放量,如在声能密度0.2 W/mL,超声波作用时间60 min下水解18 h后,P043--P释放量从135.9 mg/L上升至189.9 mg/L,增加了39.7%;升高水解温度有利于释放更多的TP和P043--P,如在声能密度0.4 W/mL,超声波作用时间60 min下水解10 h后,水解温度分别为5、25、50℃的TP释放率分别为75.9%、82.6%、90.5%,PO43--p释放量分别为151.8、178.9、202.5 mg/L。(5)采用MAP法回收超声波联合水解处理后的污泥上清液中的磷,相比溶液初始pH值,反应时间和镁磷比对磷回收效果的影响较小;在本实验条件下,MAP法回收磷的最佳参数为:反应时间为20 min、溶液初始pH为10、镁磷比为1.7:1,此条件下可回收超声波联合水解处理后的污泥上清液中93.6%的磷。