铁磷比对厌氧消化系统中蓝铁矿生成的影响

摘要

用血清瓶对城市污水处理厂活性污泥进行20天的厌氧消化反应,通过向厌氧消化系统中投加不同量的氯化铁(FeCl_(3)),形成Fe/P=0.34∶1的空白组和Fe/P=0.67∶1、1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1的各实验组,考察不同Fe/P条件下厌氧消化系统中铁和磷酸盐的变化过程、蓝铁矿的生成情况、磷赋存形态的变化、氧化还原性和酸碱环境的变化等.结果表明:各实验组中大部分三价铁被还原,可提取亚铁浓度分别为103.72mg/L、200.50mg/L、298.43mg/L、425.28mg/L、602.37 mg/L和758.66 mg/L,相应的液相中PO_(4)^(3-)去除率分别为19.55%、45.94%、68.83%、92.52%、99.52%和99.53%,即亚铁浓度的增加与磷酸盐的去除存在一定的对应关系.通过XRD和SEM检测发现各实验组中均存在蓝铁矿,利用七级磷提取法对干污泥中磷的赋存形态进行分析,结果表明随着Fe/P的增加,不稳定结合磷从51.27%下降至10.11%,铁结合磷从10.91%增加到81.27%.通过对各实验组数据的对比分析,Fe/P=2∶1为蓝铁矿形成的最适铁磷比.同时,FeCl_(3)的投加会对系统中氧化还原环境和酸碱度产生一定的影响.此外,厌氧消化系统中氨氮(NH^(+)4)的产生量和挥发性脂肪酸(VFAs)转化率随Fe/P增加而增大.在蓝铁矿回收过程中,适宜的铁磷比能够以最小的铁投加量获得最大的磷回收率.