诱导结晶法回收城镇污水中磷的研究

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1、摘要诱导结晶法回收城镇污水中磷的研究东南大学能源与环境学院硕士研究生：李佳凤指导老师：归柯庭教授吕锡武教授摘要水体的富营养化已成为全球性的环境问题，随着可持续发展战略的进一步实施，对城市污水磷的排放及处理要求愈趋严格。同时，作为一种不可再生的宝贵资源，磷资源回收和再生利用的潜力巨大。本研究提出诱导结晶回收城镇污水处理厂厌氧上清液中磷的方法，不仅实现污水处理厂排放标准的提高，同时实现资源回收的目标。诱导结晶磷回收技术是通过向结品反应器中投加药剂和诱晶载体，控制结晶条件使反应体系的过饱和度在一定范围内，晶体自发析出并沉积在晶种上，从而实现对污水中磷的同收。通过分析晶核形成和晶体生长过程，

2、得出诱导结晶过程的关键是控制溶液的过饱和度，避免均相成核反应的发生。采用人工配水的方法模拟厌氧上清液进行了磷回收试验，通过曝气的方法调节反应器进水的pH值，曝气2h后pH值可达8．0。污水从反应器的底部进入，以方解石作为诱晶载体，利用流体自下而上运动和底部曝气作用使晶体颗粒流态化，同时向反应器内投加一定浓度的CaCl2溶液，使进水中的磷酸根离子主要以羟基磷酸钙的形式沉积在晶种表面。试验条件下结晶反应器的最佳运行参数为：曝气量约为500L／h，磷酸盐浓度30mg／L，水力停留时间10min，Ca／P摩尔比3，pH值8．0，晶种的投加量409／L。结合双污泥工艺，考察了诱导结晶单元在污水

3、生物处理工艺中的适用性。试验结果表明，诱导结晶反应器进出水的平均磷回收率为49．5％，整个系统生物和化学除磷的平均去除率为95．1％，结晶单元对整个系统除磷贡献率为60．1％，对降低系统磷含量起到了主要作用。并且系统出水平均磷浓度为0．37mg／L，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918-2002)一级A标准。研究表明：采用诱导结晶的方法以羟基磷酸钙的形式回收厌氧上清液中的磷是可行的，将双污泥工艺与诱导结晶磷回收单元相结合具有一定的优越性，系统各处理单元运行良好稳定。关键词：磷同收；诱导结晶；厌氧上清液资助项目：教育部科学技术研究重大项目：泥水自循环型脱氮除磷新工艺技术

4、与机理(308010)江苏省科技支撑计划项目：城镇污水深度处理节能减排新技术研究与示范(BE2008667)东南大学硕士学位论文StudyonInducedCrystallizationTechnologyforPhosphorousRecoveryfromMunicipalWastewaterSoutheastUniversityPostgraduate：LIJia-FengSupervisor：Prof．GUIKe··TingProf．LVXi··WuAbstractEutrophicationhasbecomeevenmoreimportantwiththeimplementi

5、ngoftheglobalsustainabledevelopmentstrategy．Atthesametime．phosphorusiSavaluableresourceandhasaveryhi曲potentialtoreuseorrecycle．Thethesiswillusetheinducedcrystallizationtoremoveandrecyclephosphorousfromanaerobicsupernatantofmunicipalwastewatertreatmentplant．andprovideanewideafortheharmlessnessan

6、dresourcefulnessofphosphorus．Inducedcrystallizationtechnologycouldrecyclephosphorusfromwastewaterbyadjustingthecrystallizationconditionstokeepthesupersaturationwithinbounds，andthenthephosphoruscrystalwouldprecipitatespontaneouslyontheseed．Accordingtoresearchonbasictheoryofnucleationandcrystalgr

7、owthprocess．thekeyfactorofinducedcrystallizationiSthesupersaturationofsolutionSOastoavoidhomogeneousnucleationreaction．ArtificialwastewaterWastestedasanaerobicsupernatant．ThepHValueofthereactorinfluentcouldreachto8．0after2hours’ae