污泥脱水滤液水质对以鸟粪石形式回收磷的影响_张杰

第34卷第10期2008年10月北京工业大学学报JOURNALOFBEUINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.34诀tNo.10.2008污泥脱水滤液水质对以鸟粪石形式回收磷的影响张杰,王印忠,曹相生,孟雪征(北京工业大学建筑工程学院水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京10022)摘要:为了研究污泥脱水滤液水质对以鸟粪石(MgN氏PO’·6氏O)形式回收磷的影响,利用六联搅拌机模拟序批式搅拌反应器.结果表明:保持各试验均在搅拌转速为20r/min,反应历时为180min,沉淀历时为60min条件下运行,在无需加入任何药剂的情况下,经搅拌后,污泥脱水滤液pH值升高,但还不足以生成鸟粪石沉淀;当R习一初始浓度为4.ommol/L时,虽然o%以上的R习一会以磷酸盐形式从污泥脱水滤液中沉淀下来,但须将污泥脱水滤液中M犷十初始浓度提高到5.0mmol/L才能抑制aCz十与P闽一的结合,使R戈一、M扩本和N时回收浓度比接近3种离子在鸟粪石晶体中的化学计量比(1:1:1),即以鸟粪石形式回收的磷最多;当污泥脱水游液在pH值为10.0一10.5条件下反应时,鸟粪石产量最高;污泥脱水滤液浊度越高,M扩十回收物质的量浓度越低,相应鸟粪石产量也越低.关妞词:磷;回收;结晶;厌氧消化;脱水;水质中圈分类号:X703.1文献标识码:A文章幼号:0254一0037(208)10一1084一05鸟粪石(MAp)又称六水合磷酸按镁(MgN氏PO4·6H20),易溶于酸性溶液,不溶于碱性溶液,相对密度为1.7川.鸟粪石由时十、刚一和N嘴按照等化学计量比结晶而成.鸟粪石形成的总反应方程式为2[]M扩十+N嘴+P叹一+62H。今MgN氏P氏·6HZo告M扩++N时+HP以一+6践(}今MgN氏PO4·6HZO告+H十M扩十+N嘴+氏PO’-+6氏(}卡MgN氏PO4·6HZO告+ZH十鸟粪石沉淀的生成主要受溶液的过饱和度、温度、pH值和c扩十等杂质离子的影响〔’1;aBrtistoni等〔43通过对污泥脱水滤液进行自然陈化后指出,由于污泥脱水滤液所处环境中COZ分压的不同,造成pH值会随着时间的延长不断升高,而P叹一浓度则会不断降低;startful等〔’]通过配水试验发现,pH值在8.5以上才能实现鸟粪石的有效回收;王绍贵等【“]通过对污泥脱水滤液中溶解性磷的回收率进行考察后发现,溶解性磷回收的最佳的pH值为9.30一9.40,同时也发现在pH值、水温等条件一定的情况下,污泥脱水滤液中溶解性磷的浓度越高,越有利于磷的回收.按照等化学计量比改变M扩十、N碳和P碳一初始浓度、单独改变N叹或caZ干初始浓度均影响鸟粪石回收效果v[].本文考察了未加入任何药剂的污泥脱水滤液经自然搅拌后的水质变化情况,然后采用序批式搅拌反应器,依次研究了在一定试验条件下的刚一、M扩十初始浓度及pH值和浊度的变化对以鸟粪石形式回收磷的影响.材料与方法试验水样试验用污泥脱水滤液为取自北京某污水处理厂的滚压式污泥脱水机压滤液.该厂采用倒置对(/)生物脱氮除磷工艺,污泥在经历重力浓缩,中温厌氧消化后进入污泥脱水机进行机械脱水减容.试验期间,该污水处理厂的污泥脱水滤液水质情况如表l所示.收稿H期:2()()7一09一21.基金项日:J匕京市教委基金资助项目(21)()4()`)叮)5一“)4).作者简介:张杰(1938一),男,辽宁本溪人,教授,中国I’.程院院上.第34卷第10期2008年10月北京工业大学学报JOURNALOFBEUINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.34诀tNo.10.2008污泥脱水滤液水质对以鸟粪石形式回收磷的影响张杰,王印忠,曹相生,孟雪征(北京工业大学建筑工程学院水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京10022)摘要:为了研究污泥脱水滤液水质对以鸟粪石(MgN氏PO’·6氏O)形式回收磷的影响,利用六联搅拌机模拟序批式搅拌反应器.结果表明:保持各试验均在搅拌转速为20r/min,反应历时为180min,沉淀历时为60min条件下运行,在无需加入任何药剂的情况下,经搅拌后,污泥脱水滤液pH值升高,但还不足以生成鸟粪石沉淀;当R习一初始浓度为4.ommol/L时,虽然o%以上的R习一会以磷酸盐形式从污泥脱水滤液中沉淀下来,但须将污泥脱水滤液中M犷十初始浓度提高到5.0mmol/L才能抑制aCz十与P闽一的结合,使R戈一、M扩本和N时回收浓度比接近3种离子在鸟粪石晶体中的化学计量比(1:1:1),即以鸟粪石形式回收的磷最多;当污泥脱水游液在pH值为10.0一10.5条件下反应时,鸟粪石产量最高;污泥脱水滤液浊度越高,M扩十回收物质的量浓度越低,相应鸟粪石产量也越低.关妞词:磷;回收;结晶;厌氧消化;脱水;水质中圈分