好氧颗粒污泥技术资源化回收污水中磷的研究

摘要

磷资源具有不可再生性且储量有限，但目前由于人为原因磷大量进入水环境中造成富营养化等污染。因此将污水中的磷去除并实现回收，既能从源头上控制水体富营养化，又可实现磷的循环再利用。
　　本文采用内循环气升式间歇反应器（SBAR），接种破碎的好氧颗粒污泥絮体并添加钙、镁和亚铁离子，通过强化生物除磷（EBPR）工艺以人工废水进行试验，经过77天成功启动了含磷好氧颗粒污泥系统。在污泥颗粒化过程中，胞外聚合物（EPS）中的蛋白含量增加对颗粒的形成和稳定有积极作用。成熟的好氧颗粒污泥呈淡黄色球形，生物量丰富，有大量的球菌和一部分杆菌。荧光原位杂交试验和高通量测序试验进一步证明，经过一段时间的培养富集，颗粒污泥总细菌中聚磷菌（PAOs）所占比例显著上升，发生了生物除磷现象。系统稳定后，对PO43-P、COD和NH4+-N的去除率分别为85％、80%和86%。
　　将磷从污水中转移到好氧颗粒污泥中后，进一步提出了将含磷的好氧颗粒污泥在较低温度（100℃、200℃、300℃）下无氧热处理，得到了一种资源化回收磷的方法。考察了产物中有机质和总养分（氮、磷和钾）的含量，100℃、200℃无氧热处理的资源化产物有机质含量高于45%；不同温度下资源化产物中的总养分含量均超过10%，其中200℃、300℃无氧热处理产物的总养分含量高达20-25%，均符合有机肥料国标。经过不同温度无氧热处理的污泥样品总磷含量均占总养分含量的50%以上。经过200℃、300℃无氧热处理后，总磷含量显著升高，尤其是300℃处理后总磷含量高达22.1-22.3%，XRD和EDS分析均显示产物中存在磷酸盐沉淀的积累。释磷速率试验表明随着污泥无氧热处理温度的升高，磷释放速率显著下降，资源化回收产物可作为缓释磷肥使用。

目录

声明

1 引言

1.1 磷资源回收的必要性

1.2 磷资源回收的方法

1.3 好氧颗粒污泥技术及其资源化回收的研究进展

1.4 研究目的、内容及创新点

2 材料与方法

2.1 试验装置及运行方式

2.2 接种污泥及进水水质

2.3 试验仪器及分析试剂

2.4 分析项目与检测方法

3 含磷好氧颗粒污泥系统的快速启动

3.1 引言

3.2 好氧颗粒污泥形成过程中的形态变化

3.3 污泥浓度和污泥体积指数的变化

3.4 污泥颗粒化过程中EPS的变化

3.5 好氧颗粒污泥系统对污染物的去除

3.6 反应周期内污染物和参数的变化

3.7 好氧颗粒污泥的生物学特征

3.8 本章小结

4 含磷好氧颗粒污泥的资源化回收

4.1 引言

4.2 含磷好氧颗粒污泥的资源化回收方法

4.3 含磷好氧颗粒污泥的资源化回收产物

4.4 含磷好氧颗粒污泥资源化回收对反应系统的影响

4.5 本章小结

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢