浅析污泥焚烧灰分磷回收技术
污水除磷脱氮与磷回收技术_唐志坚
agriculture. But the wastewater which contains a lot of phosphorus has some bad influence on environment.
Wastewater treatment with the technologies of phosphorus and nitrogen removal can make phosphorus recovery ef－
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cess) 活性污泥法是一种强化生物除磷脱氮工艺，是 对 A2/O 工艺的改进，改进之处为污泥回流到缺氧区
而不是厌氧区，在缺氧区和厌氧区之间提供了第二 套混合液回流。其流程图见图 4。
图 4 UCT 工艺简易流程图 Fig.4 Flow chart of UCT process
UCT 工艺中的活性污泥直接回流到缺氧池，在 缺氧池中能充分去除回流污泥中的硝酸盐，然后再 回流到厌氧池，这样就能降低厌氧池内硝态氨的负 荷，使厌氧池释放磷的效率大大提高，厌氧区的功 效得到最大发挥，从而强化了系统的除磷效果。 1.2.4 SBR 工艺 该工艺是一种间歇运行的循环 式活性污泥法，通过改变运行方式，合理分配曝气 阶段和非曝气阶段的时间，创造交替运行的厌氧好 氧条件，实现生物除磷脱氮。
图 3 五阶段 Phoredox 工艺流程图 Fig.3 Flow chart of five phase Phoredox process
Phoredox 工艺在 Bardenpho 工艺缺氧池前增设 厌氧池保证了磷的释放，从而保证在好氧条件下有 更强的吸收磷的能力，提高了除磷的效率。最终好 氧段为混合液提供短暂的曝气时间，会降低沉淀池 出现厌氧状态和释磷的可能性。且该工艺的泥龄较
污水处理中的磷回收技术研究与应用
污水处理中的磷回收技术研究与应用随着水资源的日益减少和环境污染的严重性增加，如何高效地利用和处理污水成为了当今社会亟待解决的问题。
磷是污水中的一种重要污染物，对环境和人体健康造成了严重的威胁。
因此，研究和应用污水处理中的磷回收技术变得至关重要。
本文将介绍几种常见的污水处理中的磷回收技术，并探讨其应用前景。
一、化学沉淀法化学沉淀法是目前广泛应用于污水处理中的磷回收技术之一。
该方法通过添加化学药剂，如氢氧化铁或氯化铝等，使溶解于污水中的磷形成不溶性盐的沉淀物，进而达到磷回收的目的。
此技术具有操作简便、效果显著等优点。
然而，化学沉淀法在处理过程中会生成大量的污泥，对后续处理工艺带来了一定的难度。
二、生物吸附法生物吸附法是一种利用生物材料吸附磷的技术。
常用的生物吸附材料包括活性炭、微生物、植物和废弃农作物等。
生物吸附法不仅可以回收磷，还可以提高废水的可生物降解性，降低进一步处理的难度。
尽管生物吸附法具有较好的效果，但其对废水pH值、温度和浓度等条件敏感，操作相对复杂。
三、离子交换法离子交换法是一种利用离子交换树脂回收磷的技术。
通过选择具有亲磷能力的离子交换树脂，使磷离子从污水中被树脂吸附，并通过洗脱等方法将磷释放出来进行回收利用。
该技术具有选择性强、操作灵活等优点，但离子交换树脂的成本较高，限制了其在实际应用中的推广。
四、溶解液冷冻结晶法溶解液冷冻结晶法是一种利用磷在冷冻结晶过程中从水溶液中析出的技术。
该方法操作简单，成本相对较低，能够高效回收磷。
然而，该技术在实现规模化应用时仍存在一定的挑战，如处理大量废水时的能耗、废液后处理等问题。
五、膜技术膜技术是一种利用微孔膜、超滤膜等膜材料实现磷回收的方法。
膜技术可实现磷骨架（精水）的高效回收，且具有操作简单、产生污泥少等优点。
然而，该技术目前的成本较高，需要进一步优化与改进，以提高其在污水处理中的应用前景。
综上所述，污水处理中的磷回收技术研究与应用具有重要的现实意义。
污泥4种热处理产物中磷的化学提取-沉淀回收性能
污泥4种热处理产物中磷的化学提取-沉淀回收性能张芷晗;罗欣宜;张艾嘉;杨应举;刘晶;乔瑜【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2024(30)3【摘要】污水处理厂污泥中磷含量较高,对磷进行回收能有效实现磷资源的二次利用。
采用磷酸铵镁(MAP)回收法分别对污泥4种热处理产物阴燃灰、掺烧灰、焚烧灰和热解焦的酸浸出液进行磷回收试验,重点分析了各热处理产物在酸浸出-MAP 路线下的磷回收性能,包括磷沉淀率、产物中磷和杂质含量,并进一步探究了沉淀产物的环境安全性。
结果表明,通过酸浸出-MAP回收法,单位质量沉淀产物磷质量分数达19.82~31.71 mg/g,原污泥中磷回收率达49.25%~65.81%。
磷回收性能由高到低依次为焚烧灰、热解焦、阴燃灰、掺烧灰。
酸浸出-MAP回收产物中含有大量Ca、Fe、Al和Si杂质,且含有一定量Zn、Pb、Cr、Cu、Cd、As和Ni,其中Zn含量远高于其他重金属含量。
产物纯度和环境安全性由高到低依次为焚烧灰、掺烧灰、热解焦、阴燃灰。
在沉淀产物的环境安全性方面,阴燃灰、焚烧灰和热解焦的酸浸出-MAP回收产物中重金属含量均符合GB/T 23349—2009《肥料中砷、镉、铅、汞生态指标》和GB 4284—2018《农用污泥污染物控制标准》。
掺烧灰的酸浸出-MAP回收产物中Cd质量分数为3.20 mg/kg,超过农用污泥污染物控制标准限值3.00 mg/kg。
【总页数】7页(P52-58)【作者】张芷晗;罗欣宜;张艾嘉;杨应举;刘晶;乔瑜【作者单位】华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧与低碳利用全国重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TK114【相关文献】1.鸟粪石沉淀法污泥中磷回收研究进展2.鸟粪石沉淀法回收污泥碱性发酵液中氮磷的研究3.鸟粪石沉淀法回收剩余污泥及其上清液中磷4.污泥不同热处理工艺产物磷的浸出回收实验研究5.磷酸铵镁沉淀法回收污泥浓缩液中磷的实验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磷回收在污泥资源化方面的研究进展与应用分析
第3期（总第198期）2018年6月CHINA MUNICIPAL ENGINEERING Ｎｏ．３ （Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．１９８）Ｊｕｎ． ２０１８45磷回收在污泥资源化方面的研究进展与应用分析纪 莎 莎，黄 瑾[上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海 200125]摘要：城市污水厂的污泥中每吨干污泥含有TP为15～30 kg，从磷的可持续利用和控制水体富营养化角度来讲，遵从“废弃物资源回收”原则，实现污泥中磷资源的最大限度释放和回收，既能满足污水排放标准，保护环境，又可提高稀缺资源的重复利用率。
基于我国日渐明晰的污泥处理处置路线，综述与其匹配的磷回收方式及相应技术的进展，探讨不同回收方式的应用潜能。
针对上海地区污泥处理处置的特点，对城区污泥磷回收方式进行分析，为污泥焚烧飞灰的资源化利用提供新思路。
关键词：污泥；磷回收；可持续利用中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：1004-4655（2018）03-0045-03DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2018.03.0141 磷资源分布、物质流向及回收磷（P）在自然界所有元素中天然丰度居第七位，主要以其最稳定的磷酸盐形式存在于地壳的岩石中。
磷在人类和动植物的细胞生命活动中起着非常重要的作用，同时又是人们生活中生产化肥、动物饲料、洗漆用品等必需品的原料。
目前全球经济开采的磷矿储存量大约是65 000×106 t，约80%磷矿储存量位于摩洛哥、南美、中国、美国和约旦，据预测，全球的磷储量不足以用100 a，我国也将磷列为2010年不能满足需要的矿种之一。
磷在生态系统中的循环是典型的沉积型循环，其最终归宿是水体。
若处理不当，将给环境带来极大负担。
为控制水体富营养化，污水在排入水体前必须去除所含的磷，但无论用化学法或者生物法处理含磷废水，均是将磷从污水中转移到污泥中。
现在国际上已经将污泥资源化作为循环经济的重要内容，在污泥高效处理处置的同时，向污泥要资源，要能源。
城市污水和污泥中磷回收技术发展和应用前景——以上海市为例
城市污水和污泥中磷回收技术发展和应用前景——以上海市为例城市污水和污泥中磷回收技术发展和应用前景——以上海市为例一、引言城市发展和人口增长的加快使得城市污水处理面临越来越大的挑战。
同时，城市污水处理过程中产生的污泥也成为了一个问题。
然而，这些污水和污泥中所含有的磷资源却常常被忽视和浪费。
因此，开发和应用城市污水和污泥中磷回收技术具有重要的意义。
本文以以上海市为例，探讨城市污水和污泥中磷回收技术的发展和应用前景。
二、城市污水和污泥中磷资源的价值磷是农业生产中的关键元素，对作物的生长发育具有重要影响。
然而，全球磷矿石资源的储量有限，并且分布不均。
城市污水中的磷含量相对较高，并且大部分以无机态磷存在于污水中。
污泥中也含有大量的磷资源。
因此，回收城市污水和污泥中的磷资源具有巨大的经济和环境价值。
三、城市污水中磷回收技术的发展现状1. 化学沉淀法化学沉淀法是目前应用最广泛的污水磷回收技术之一。
通过添加化学药剂，将污水中的磷沉淀成微细颗粒，然后去除。
然而，化学沉淀法存在药剂成本高、废水处理量大、副产物处理难等问题。
2. 生物吸附法生物吸附法利用具有高亲磷能力的微生物吸附污水中的磷。
这种方法有较好的磷去除效果，并且可以利用微生物来制备生物肥料。
然而，生物吸附法对温度、pH值等环境条件的影响较大，操作难度相对较高。
3. 膜技术法膜技术法是一种利用特殊的膜材料分离和浓缩污水中磷的方法。
目前常用的膜技术包括超滤法和逆渗透法。
这种方法具有工艺简单、处理效果好的优点，但是存在能耗较高、膜污染和维护难度大等问题。
四、以上海市为例的磷回收技术应用案例上海作为中国最大的城市之一，其污水处理量和污泥产量较大。
为了回收污水和污泥中的磷资源，上海市采用了一系列磷回收技术。
1. 化学沉淀法的应用上海市采用化学沉淀法处理污水中的磷，并且将沉淀后的磷循环利用于农田。
这种方法解决了废水中磷的去除和资源化利用的问题。
2. 生物吸附法的应用上海市建立了微生物吸附磷技术平台，通过研究开发高效微生物吸附剂，将其应用于污水处理过程中，实现了磷的高效去除。
污水处理厂回收磷的方法及工艺探讨
污水处理厂回收磷的方法及工艺探讨摘要：磷是一种非常重要的物质，作为一个农业大国，我国对于磷的需求量非常高。
怎样才能高效回收磷，是一个非常值得探讨的项目。
本文介绍了污水处理厂在进行磷的回收时，用到的一些方法，这其中主要包括了土地直接利用法、化学沉淀法、吸附/解吸法等一系列方法。
重点分析了磷回收工艺，同时针对于国内外的一些研究进行了分析，对于我国的实际情况比较后，对我国污水处理厂进行磷回收的前期作了展望。
关键词：磷回收；污水；结晶磷是地球上生命物质中不可缺少的元素之一。
人类骨骼和牙齿、动物饲料添加剂、洗涤剂、食品添加剂等，所有这些都需要磷的参与。
磷广泛分布在土壤、水中，同时也广泛存在于在矿物和岩石中，磷从陆地开始，到海洋结束，属于在直流运动，人类主要从地壳中的磷矿中提取磷。
目前，磷矿储量急剧下降。
按照目前的采矿率，易于开采且有价值的磷矿只能维持人类100年年左右。
磷矿开采后，约80%用于磷化肥生产中，农田施用磷肥后，作物对磷肥的吸收会受到诸多因素的影响，且大部分的磷肥会留存在土壤之中，或者随着雨水而进入自然界的水体之中。
今天的污水处理厂终端处理技术，不可能妥善的处理污水，包括磷会形成所谓的“点源”污染，影响水生态环境对环境构成威胁。
本文结合国内外研究现状，着重对工厂的磷回收方法进行的简述[1]，列出了污水处理厂的磷回收过程，展望了我国废水磷回收的前景[1-2]。
1、污水处理厂的磷回收方法磷的回收方法主要包括直接土地利用、化学沉淀等方法，以下重点介绍直接渗透利用、化学沉淀、生物除磷/回收、吸附/解吸和沉积晶体磷回收方法的优缺点。
1.1 污水处理厂的方法污水污泥土地利用无疑是一种经济、简单的磷回收利用方法，但也存在一些问题。
一般来说，土壤有一定的自净能力。
有机物污染可以通过微生物分解在一定时间内消除。
然而，大量污水的长期灌溉必然会导致其他污染物，尤其是重金属的积累，被污染的土壤又将进一步导致地下水被污染。
浅析污泥焚烧灰分磷回收技术
浅析污泥焚烧灰分磷回收技术作者：王张毅来源：《科学与财富》2020年第11期摘要：动植物的生命活动中必不可少的元素便是磷元素，磷的最重要来源是磷酸盐矿石，它同石油、煤炭一样都是不可再生资源。
同时，磷也是导致水体富营养化的主要污染因素。
目前磷矿石资源短缺，但是污水中由于工业和日常生活产生大量的磷元素，造成了磷矿石资源短缺，但是污水中磷资源过剩的局面，因此需要采取一定的技术手段将污水中的磷回收利用。
本文主要介绍了焚烧灰分组成及特性的基础上，提出了污泥焚烧灰分磷回收技术，旨在缓解目前磷资源短缺的现状，同时为污水中磷资源的回收利用贡献自己的一份力量。
关键词：污泥焚烧灰分;磷回收;灰分组成;资源短缺0 引言磷是所有生物必不可少的元素，在细胞核中储藏信息的DNA中除了碳氢外，磷也是重要的组成成分;能够代谢能量的三磷酸腺苷中，磷更是必不可少的关键性元素;植物生长过程中磷担任着重要角色，是其生长的限定因子。
在动植物细胞中，磷是重要的组成部分，并且其起到的作用无法用其他元素代替，这也关系到未来粮食的安全，以及人们的身体健康。
磷矿是磷的主要来源，是不可再生的资源，目前全球每年开采的磷矿石大约在1.2亿吨，据预测，在2035年前后将会出现磷矿资源的最大产值，此后磷资源将会越来越少，出现供需不平衡的现象。
但是，目前，尚无可替代磷酸盐岩的磷酸盐资源。
我国磷资源相对丰富，预估产量居世界第三位，据相关统计计算，目前探测到的磷资源仅供使用80年左右，但以富磷矿进行统计计算，仅供我国使用10年左右。
综上所述，磷资源至关重要，但是目前磷回收方法和工艺不完善，必须拓展磷资源的回收利用途径，减轻磷矿开采量，最终实现磷资源的健康可持续发展。
因此本文就污水中污泥的焚烧灰分，阐述了几种磷资源的回收技术。
1 焚烧灰分组成及特性污泥焚烧以后，水分和有机物都被消耗掉，焚烧后污泥体积将会减少90%，最后剩余主要成分为无机质，而污水中含有的磷元素基本全部沉积到污泥中，经过焚烧之后，污泥体积减少，导致污泥中磷元素的含量显著提升。
脱水污泥中磷资源回收的技术研究与应用前景
脱水污泥中磷资源回收的技术研究与应用前景概述：城市污水处理过程中产生大量污泥，其中富含有磷等重要营养元素。
然而，传统的处理方法往往导致磷的浪费和污染，同时也浪费了宝贵的资源。
因此，针对脱水污泥中磷资源的回收和利用，进行相关技术研究具有重要的意义。
本文将对脱水污泥中磷资源回收的技术研究和应用前景进行探讨。
一、脱水污泥中磷资源回收的技术研究1. 生物法回收磷资源生物法回收磷资源是指利用生物学的方式，通过微生物的作用将脱水污泥中的磷转化为可再利用的形式。
目前，常用的生物法包括微生物磷素去除技术、微生物燃烧技术和微生物生产生物质技术等。
这些技术不仅可以高效回收脱水污泥中的磷资源，同时还能降低环境污染和能源消耗。
2. 化学法回收磷资源化学法回收磷资源是指利用化学反应将脱水污泥中的磷转化为可溶性的磷化合物，进而进行提取、分离和再利用的技术。
目前，已经研究开发出了一系列化学法回收磷资源的技术，如磷酸法、铵态磷法和氧化法等。
这些技术具有高效、快速、经济等特点，可以有效地回收脱水污泥中的磷资源。
3. 物理法回收磷资源物理法回收磷资源是指利用物理性质的差异，通过分离、浓缩等操作将脱水污泥中的磷分离出来的技术。
目前，常用的物理法包括压滤、离心和膜分离等。
这些技术具有操作简便、能耗低、回收效率高等优点，可以有效地回收脱水污泥中的磷资源。
二、脱水污泥中磷资源回收的应用前景1. 农业领域回收脱水污泥中的磷资源可以作为肥料的一种补充，用于农作物的生长和发育。
磷是植物生长必需的元素之一，适当施用脱水污泥中的磷资源可以有效提高农作物的产量和品质。
此外，回收脱水污泥中的磷资源还可以减少化肥的使用量，降低农业对环境的影响，实现可持续农业的发展。
2. 工业领域回收脱水污泥中的磷资源可以应用于多个工业领域。
磷是冶金、建材、化工等行业的重要原料，回收利用脱水污泥中的磷资源可以降低对天然磷矿石的依赖，减少矿产资源的消耗。
同时，磷资源的回收利用还可以降低工业生产过程中的环境污染和废弃物的排放，提高资源利用效率，推动工业的可持续发展。
让磷酸盐污泥“生钱”的新技术，提取80%的磷，并能去除重金属
让磷酸盐污泥“生钱”的新技术，提取80%的磷，并能去除重金属磷是植物和动物的重要元素。
作为一种营养素，它控制细胞的能量平衡，并影响遗传DNA的组成。
作为一种肥料，它可以防止植物出现缺乏症状，并对土壤产生积极影响。
在农业工业中，磷被用来获得高作物产量。
由此产生的一个后果是废水中的磷浓度很高，因此也在污水污泥中造成了磷污染。
在欧洲，磷必须进口。
含有磷酸盐的矿物主要存在于非洲、中国和俄罗斯等国家。
但资源有限，工业界抱怨矿物中的磷浓度降低，同时接触有毒重金属镉和铀等有害污染物的情况也在增加。
这使得采矿成本高昂，而且从环境角度来看也存在问题。
如果我们在当地回收磷，许多环境问题就会得到解决。
破坏环境的采矿和进口运输路线都将被取消。
这是奥地利联邦农业、林业、环境和水管理部（BMLFUW）委托的Strapos项目的主题。
由奥地利维也纳理工大学水质管理研究所的Arabel Amann领导的一个小组利用污水污泥来研究如何最好地从国内和现有资源中回收磷。
在奥地利，污水污泥仍然作为肥料用于农田。
负面影响被忽略了。
除了磷之外，污水污泥还含有微塑料、重金属、有机微量物质和抗生素残留物，因此也会在现场残留。
在环境方面没有理想的程序，因为不同的环境标准之间存在权衡。
如果肥料要具有较高的植物利用率和较低的重金属含量，这也需要更多地使用化学品和能源。
同时，这一较高的投入反映在磷酸盐回收工艺的经济性上。
恢复过程在污水处理厂直接提取磷是很容易的。
但这只能产生约40%的收益率。
如果将污水污泥焚烧，产量将显著提高。
在焚烧过程中，污水污泥首先干燥，然后燃烧，最后从灰烬中提取磷。
现有工艺分为联合焚烧和单一焚烧。
从能源角度来看，前者更可取，因为污水污泥的含水量非常高，不是一种好的燃料。
这种情况随着联合焚烧而改变，即污泥与其他废物一起焚烧。
然而，灰分的质量通常会发生变化，尤其是当磷含量下降时，灰分的质量更为不利。
毕竟，灰烬中的磷含量是磷经济回收的驱动因素之一，她说。
污泥中磷回收技术比较分析
牟 宁
（ 宁 省城 市 污水 处 理 管 理 中心 ， 宁 沈 阳 １０ ３ ） 辽 辽 １０ ３
摘
要 ： 污泥 中磷 的回收技 术进 行 比较分析 。介 绍 了污水 污泥 中利用热化 学除磷 的方 法， 对 阐述 了方法的原理 、 缺点 以 优
及 常 用 的 处 理 工 艺 ， 磷 回 收 的 原 理 、 艺进 行 了论 述 。 对 工 关 键 词 ： 泥 ； 转 窑 ； 回收 污 回 磷
作 形式 （ 煤 电 厂 ， 泥 厂 ， 化 床燃 烧 装 置 及 家 居 燃 水 流 废 物或 危 险废 物 焚烧 炉 ¨） 低 了运 行 费用 ， 污 泥 ２降 ］ 但 运输 同样 会 造成 污 染 的风 险 。更 为严 重 的是 焚烧 过 程 中随排 烟 排放 的环境 污染 物 ， 是粉 尘 与重金 属 ， 一 粉尘 中含 有 重金 属及 其 氧化 物 ； 二是 酸 性气 体 ， 主要
产 生 的灰 富含磷 ， 但很 难 被植 物 吸收 。 另外 ， 传统 的热 处 理过 程 能耗 较 大 ， 然通 过 合 虽
磷是 植物 和动 物 的 主要 营养 元素 之 一 ，并且 具 有不 可替代 性 。农作 物 的年需 求量 通 常是 ３ ｇ ｍ 。 ０ｋ／ ｈ
早在 ２０ 年 ， ０ １ 欧洲 环 境局 就 提 出一项 意 在实 现
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｒ ｃ ｃ ｉｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｎ ｔｅ ｓｕ ｇ ｓ ｃ ｍｐ ｒ ｔ ｅｙ ａ ａｙ ｅ ． ｈ ｓ ｈ ｒ ｓｒ ｍｏ ａ ｆｓ ｗａ ｅ ｓｕ ｇ ｙ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｅ ｙ ｌ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｉ ｈ ｌｄ ｅ ｗａ ｏ ａ ａｉ ｌ ｎ ｌｚ ｄ Ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｅ ｖ ｌｏ ｅ ｇ ｌｄ ｅ ｂ ｎ ｖ ｔ ｅ ｍａ ｃ ｅ ｃ ｌｍｅ ｈ ｄ ｗ ｓ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｍｅ ｔ ａ ｄ ｄ ｍｅ ｉ ｆ ｈ ｔ ｏ ｎ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｒ ｃ ｓ ｅ ｅ ｅ ｐ ｕ ｄ ｄ Ｔ ｅ ｐ ｎ ｉ ｌ ｎ ｈ ｒ ｌ ｈ ｍｉａ ｔ ｏ ａ ｎ ｒ ｕ ｅ ， ｒ ｓ ｎ ｅ ｒ ｓ ｏ ｅ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｔ ｔ ｎ ｏ ｅ ｓ ｗ ｒ ｘ ｏ ｎ ｅ ． ｈ ｒ ｃ ｐ ｅ ａ ｄ ｏ ｉ ｔ ｔ ｅ ｐ ｉ ｔ ｃ ｎ ｃ ｆ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｅ ｙ ｌ ｇｗ ｒ ｉｃ ｕ ｓ ｄ ｅ ｈ ｉｓ ｏ ｐ ｏ ｃ ｃ ｉ ｅ ｅ ｄｓ ｏ ｒ ｅ ． ｏｐ ｕ ｒ ｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｓｕ ｇ ； ｏａ ｙｋ ｌ ； ｈ ｓ ｈ ｒ ｓｒ ｃ ｃｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌｄ ｅ ｒ ｔｒ ｉ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｅ ｙ ｌ ｎ ｎ
浅议污水厂的磷回收_陈利德
浅议污水厂的磷回收陈利德(国华能源投资公司,北京100036)王(谢费尔德大学,英国)摘要为控制水体富营养化,城市污水处理厂采用生物除磷脱氮工艺,因此在某些处理单元中有富磷液流产生。
根据乌粪石生成的原理,在富磷液流中投加镁源,并调节p H为815~910时,即能以乌粪石形式回收磷以补充日益短缺的磷资源。
关键词磷回收污水处理厂乌粪石1引言磷是一种重要资源,它既是所有生物细胞的重要组成元素之一,又是生产农肥、饲料、洗涤用品等人们生活必需品的原料。
目前,我国磷矿的主要用途是生产磷肥制品(占总磷矿开采量的80%以上)。
1999年统计,我国磷矿资源储量约为133亿t,其中富磷矿(P2O5含量超过矿石质量的30%)仅占总储量的8%左右。
因磷是一种不可再生的资源,按目前我国的磷消费量(包括出口量)及消费增长速度,富磷矿大约还能使用15~20a,总的磷矿资源大约还能维持66a。
到2010年,磷矿将成为濒危矿产。
我国有关部门早已将我国磷矿列为2010年后不能满足国民经济发展需求的20种矿产中的一种。
2磷与水体富营养化磷在作为一种重要资源的同时,若管理、使用不当,也会对人类的环境造成负面影响,它是水体富营养化的关键因素。
水体中磷的浓度达到01015mg P L 时,即会引起藻类疯长,从而加速水体老化进程,使水体失去渔业、旅游业价值,也不再适合作为水源供水。
我国的主要湖泊:太湖、滇池和巢湖目前富营养化现象严重,我国近海每年发生赤潮的次数也呈跳跃式增长。
因此,我国国标/污水综合排放标准0(GB8978) 1996)及新颁布的从2003年7月1日起执行的/城镇污水处理厂污染物排放标准0(GB18918)2002)均对污水处理厂出水中的磷的浓度作出了规定。
水体中的磷主要源于生活污水、工业废水,而生活污水中的磷又来自食物垃圾、洗涤剂残余和人体排泄物等。
传统的活性污泥、生物膜等污水生物处理法只能去除污水中的部分磷。
如北京市各污水处理厂进水的含磷量约为5~9mg P L,经传统活性污泥法处理后,水中磷的含量往往仍在3mg P L以上。
磷回收：技术与政策
磷是动植物生长必不可少的营养元素，也是不可再生的有限资源，而城市化后的现代卫生排水设施使其断了回归土地之路，导致其呈直线流动形式从陆地逐渐流向海洋。
磷危机已经出现，没了磷便意味着人类食物从此会断档，这个时间很快，最多也就100年的功夫。
前几期推送已向大家介绍了农村地区应坚守“粪尿返田”，以源分离技术恢复有机农业等相关内容。
对于城市集中式污水处理设施，可以通过磷回收方式遏制磷的匮乏现象。
为了最大限度遏制磷的匮乏速度，欧洲国家早已率先开发出从污水/污泥、动物粪尿中回收磷的技术并应用于工程实践中。
实现污水磷回收还意味着将防治水体富营养化与磷的可持续利用合二为一，具有一石二鸟的作用。
本期回顾2016年发表文章，详细介绍国际上各种磷回收工艺特点及磷回收效果，同时还阐述欧盟有关磷回收的政策，以期为我国推动磷回收提供借鉴与参考。
01 磷回收技术动态从市政污水中回收磷的环节在污水处理过程中，可从以下几个环节中回收磷：1)含磷水相。
如厌氧池富磷上清液及污泥消化液；2)含磷固相。
如消化污泥或脱水后消化污泥；3)焚烧灰分。
如污泥焚烧后的灰烬。
从液相中回收磷，回收率约为40%-50%；从污泥或焚烧后灰烬中回收磷，总回收率可达到90%。
污水处理过程中磷回收的最适宜点位如图1所示。
富磷上清液/污泥消化液磷回收技术1、BCFS工艺以反硝化除磷菌(DPB)作用原理为设计依据，从厌氧区末端引出富磷上清液，以侧流方式进行磷回收。
回收磷后的上清液再回到主流生物处理流程，接着完成生物脱氮除磷功能。
BCFS工艺最大的特点是将化学除磷宏量效果好与生物除磷微量效果佳的优点合二为一，特别适合于低碳源污水除磷、脱氮。
2、Anphos与Phospaq工艺均以完全混合(CSTR)反应器回收污泥消化液中磷为目的，Anphos工艺将曝气单独在CSTR之外设置，而Phospaq工艺则将曝气与结晶反应同置于CSTR之中。
第一步通过曝气方式首先去除消化液中的CO2，以提升消化液pH值。
国际经验 国外污泥中磷资源回收技术与典型案例(一)
国际经验 | 国外污泥中磷资源回收技术与典型案例（一）
磷是不可再生的自然资源，而全球普遍存在着陆地磷矿资源日益匮乏与水环境中磷含量过高而导致水体富营养化这一矛盾。
由于人口的快速增长，对磷的需求预计会到2050年将增加50%到100%。
然而，水体中富余的磷导致水体富营养化，世界各地对自然水体的磷排放实施严格的监管。
废水中除磷技术虽然开发得也较早，但是都存在一些问题，包括污泥体积较大、污泥中磷的积累以及鸟粪石结垢等问题。
因此，从污水或者污泥中回收磷既可以解决结垢问题，还可以缓解磷资源的短缺，实现资源回收利用的循环经济。
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污水处理厂可以采用不同的技术手段回收磷，包括从污泥脱水上清液中、污泥厌氧消化的上清液中以及污泥焚烧的灰烬中。
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污水厂的资源回收和能量利用
（图片来源于资料）
本期主要介绍污泥中回收磷的主要技术手段，下一期将和大家分享国外污水厂利用相关技术进行污泥磷回收的典型案例。
污泥中磷回收利用的技术手段
磷回收的主要产品形式为磷酸铁、磷酸铝、鸟粪石（MAP）和羟磷灰石等磷酸盐沉淀物。
由于鸟粪石中P含量折算成P2O5标准量后可达51.8%，而目前世界上最高品质的磷矿石含量为46%（P2O5≥30%即被定义为富磷矿），鸟粪石在各种磷酸盐回收产物中最受青睐，可以直接或间接被用作农业、林业优质肥料。
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污水处理厂中氮磷的回收与利用技术
特点
各类方法在处理效果、资源回收率、运行成本等方面存在差异。生物法具有处理效果好、成本低等优 点，但回收率相对较低；化学法可实现较高的回收率，但处理成本较高；物理化学法则在处理效果和 回收率之间取得平衡。
关键技术与挑战
关键技术
包括高效脱氮除磷技术、氮磷资源回收技术、污泥减量与资源化技术等。这些技术是实 现污水处理厂氮磷回收与利用的关键。
挑战
在实际应用中，氮磷回收与利用技术面临着处理效果不稳定、资源回收率低、运行成本 高等问题。此外，政策法规的不完善、市场需求的不足等因素也制约了该技术的推广和 应用。为了解决这些问题，需要进一步加强技术研发和创新，提高处理效果和资源回收
智能化管理
随着人工智能、大数据等技术的发展，未来污水处理厂将实现智能化 管理，提高氮磷回收与利用技术的运行效率和管理水平。
政策建议和措施
加强政策引导
政府应加强对污水处理 厂中氮磷回收与利用技 术的政策引导，鼓励和 支持相关技术的研发和 应用。
完善法规标准
政府应完善相关法规和 标准，规范污水处理厂 的运行和管理，确保氮 磷资源的有效回收和利 用。
加强宣传教育
政府和社会组织应加强 宣传教育，提高公众对 氮磷资源回收利用的认 识和意识，促进相关技 术的推广和应用。
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经济效益分析
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资源回收
通过氮磷回收技术，可以将污水中的氮磷转化为 有价值的肥料或化工产品，实现资源的有效利用 。
能源节约
氮磷回收技术通常与污水处理厂的能源回收系统 相结合，通过回收污水中的能量，降低污水处理 厂的能源消耗。
剩余污泥磷释放与磷回收技术的研究进展
第53卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 3 2024年3月 Liaoning Chemical Industry March，2024收稿日期： 2023-07-12剩余污泥磷释放与磷回收技术的研究进展张圣泽，曾凡哲*，曹印（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院， 辽宁 沈阳 110168）摘 要： 磷本来是大自然一种最有限资源, 而现在自然界土壤中产生的废磷经长期使用循环后最终约有80%磷随污水被排放。
经过循环处理使用后, 城市污水池中排放的废磷大部分可进入城市剩余的污泥, 剩余城市污泥土壤中的磷资源的再次循环处理利用, 可以大幅度减少从外部排水环境中带入磷元素时对接收水环境的化学污染，实现对磷元素的再利用。
研究了各种不同类型污泥磷释放处理方法的优缺点，分析不同污泥磷处理回收处理技术应用的基本特点, 并分别着重地介绍利用了鸟粪石沉淀法来回收废磷, 以期进一步为中国污泥磷处理回收利用的基础研究方面提供理论借鉴, 并分析讨论分析了废磷利用回收利用技术领域的国内外未来及其发展趋势。
关 键 词：磷回收；污泥热解；剩余污泥；鸟粪石中图分类号：TU992.3 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）03-0443-04随着城镇化进程的加快，污水处理厂的规模也不断扩大。
而活性污泥法目前仍然是我国处理城市污水时采用的主要方法，活性污泥法则会在二沉池中产生大量的剩余污泥[1]，而这些剩余污泥中含有高浓度的氮、磷等营养元素，预计到2025年，我国污泥产量将超过6 000万t/a [2]，而如今我国对磷的需求量巨大，所以需要有效解决磷资源有限问题[3]。
磷元素广泛存在于自然界中[4]，是自然界中一种几乎不可再生的重要资源，且通过自然循环进入海洋的磷很难再回到陆地[5]。
而自然界中的磷经长期使用循环后约有80%会在使用后被排放到污水当中。
另一方面，由于被排放的污水中含有高浓度的氮、磷等营养元素，这会导致水体的富营养化，因此，在污水处理过程中，除磷已成为控制水富营养化的重要手段。
城市污水污泥磷回收技术
城市污水污泥磷回收技术王兵;赵兴武【摘要】针对污水污泥磷回收的主要方法及研究现状,介绍MAP沉淀法、HAP结晶法、焚烧法等回收磷的技术,并讨论磷回收工艺的影响因素,指出了污水污泥磷回收过程中存在的问题和今后的研究重点.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2010(039)002【总页数】3页(P177-179)【关键词】磷回收;MAP沉淀;HAP结晶;污泥灰【作者】王兵;赵兴武【作者单位】中国石油华东设计院,山东,青岛,266071;中国石油华东设计院,山东,青岛,266071【正文语种】中文【中图分类】X703磷在自然界中主要以天然磷酸盐矿石的形式存在，经过加工及生物转化后广泛应用于化工、轻工、国防等部门。
是一种不可再生而又面临枯竭的资源。
磷的含量对引起水体富营养化极其敏感，水体中c（TP）＞0.015 mg/L时就足以导致水体富营养化显现发生，我国目前城市污水含磷质量浓度一般在5～9 mg/L[1]。
为避免水体富营养化，污水处理厂多用化学沉淀法和生物除磷法结合，将大部分磷转移至污泥中，即产生大量污泥，又造成磷资源的流失。
污水污泥磷回收可以改善污水水质。
一方面，除磷效果好，有利于形成高浓度溶解性磷，另一方面，污水磷回收可以降低回流至污水处理流程中的磷负荷，减少对原水中COD的消耗，有利于改善生物除磷效果。
可见，从污水中回收磷是磷资源可持续发展的必由之路，改善环境的有效措施。
鸟粪石（MgNH4PO4·6H2O），即MAP。
常温下，其w（P2O5）约50%，属于极高品位的磷矿石，是一种极好的缓释肥。
沉淀反应式如下：污水处理厂中污水经过生物除磷脱氮工艺后，主流工艺的厌氧段末端上清液、测流工艺中的厌氧消化上清液和脱水滤液中含有丰富的磷酸根离子和氨根离子，因此加入适量的镁离子，控制适当的操作条件，即可获得MAP沉淀。
典型的系统反应见图1[2]。
大量研究表明pH值、离子浓度、反应时间均是形成MAP沉淀的重要因素。
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浅析污泥焚烧灰分磷回收技术作者：王张毅来源：《科学与财富》2020年第11期摘要：动植物的生命活动中必不可少的元素便是磷元素，磷的最重要来源是磷酸盐矿石，它同石油、煤炭一样都是不可再生资源。
同时，磷也是导致水体富营养化的主要污染因素。
目前磷矿石资源短缺，但是污水中由于工业和日常生活产生大量的磷元素，造成了磷矿石资源短缺，但是污水中磷资源过剩的局面，因此需要采取一定的技术手段将污水中的磷回收利用。
本文主要介绍了焚烧灰分组成及特性的基础上，提出了污泥焚烧灰分磷回收技术，旨在缓解目前磷资源短缺的现状，同时为污水中磷资源的回收利用贡献自己的一份力量。
关键词：污泥焚烧灰分;磷回收;灰分组成;资源短缺0 引言磷是所有生物必不可少的元素，在细胞核中储藏信息的DNA中除了碳氢外，磷也是重要的组成成分;能够代谢能量的三磷酸腺苷中，磷更是必不可少的关键性元素;植物生长过程中磷担任着重要角色，是其生长的限定因子。
在动植物细胞中，磷是重要的组成部分，并且其起到的作用无法用其他元素代替，这也关系到未来粮食的安全，以及人们的身体健康。
磷矿是磷的主要来源，是不可再生的资源，目前全球每年开采的磷矿石大约在1.2亿吨，据预测，在2035年前后将会出现磷矿资源的最大产值，此后磷资源将会越来越少，出现供需不平衡的现象。
但是，目前，尚无可替代磷酸盐岩的磷酸盐资源。
我国磷资源相对丰富，预估产量居世界第三位，据相关统计计算，目前探测到的磷资源仅供使用80年左右，但以富磷矿进行统计计算，仅供我国使用10年左右。
综上所述，磷资源至关重要，但是目前磷回收方法和工艺不完善，必须拓展磷资源的回收利用途径，减轻磷矿开采量，最终实现磷资源的健康可持续发展。
因此本文就污水中污泥的焚烧灰分，阐述了几种磷资源的回收技术。
1 焚烧灰分组成及特性污泥焚烧以后，水分和有机物都被消耗掉，焚烧后污泥体积将会减少90%，最后剩余主要成分为无机质，而污水中含有的磷元素基本全部沉积到污泥中，经过焚烧之后，污泥体积减少，导致污泥中磷元素的含量显著提升。
另外，焚烧灰中其他金属和非金属元素的含量也相应增加，尤其重金属的含量提升较为明显。
经过实验和实际测定发现，铜、锌、铅、镉含量基本保持在100mg？kg-1以上，如果将这些焚烧灰分不经任何处理直接排放到自然环境中，不仅会危害自然环境，还会对动植物造成不同程度的伤害。
在农业使用中，焚燒会中的重金属含量是限制其使用的关键性因素。
可以看出，如果要使用焚烧灰中的磷，最重要的是采取一定的技术手段将磷和重金属分离，才能降低农业使用中的危险。
但是，焚烧灰中的磷与重金属是通过相互作用结合在一起，并不是独立存在相互混合的体系，因此，物理分离方法（例如磁选和浮选）起不到很好的效果。
所以要采取一定的技术手段将焚烧灰中的磷提取和纯化，是磷回收的关键性技术。
2 灰分磷回收技术2.1 生物法磷提取生物方法包括生物浸出和生物聚磷，主要利用微生物的生化过程，实现磷的提取与纯化。
生物浸出是指使用生物产生的无机酸或分泌的有机酸，从灰分中浸出磷和金属的过程，在某些技术条件下由微生物代谢活动产生;生物聚磷是利用特定微生物的特征来提取磷的过程，该过程专门回收磷并有效地将其与重金属分离。
在自然界中，某些微生物，包括细菌（铁氧化硫杆菌，硫氧化硫杆菌，脂环酸杆菌等）和真菌（黑曲霉，稻瘟病菌，产黄青霉等）都能够在无机物或有机物中代谢，在进行生命活动时会产生有机酸和无机酸。
其中，氧化亚铁硫杆菌能氧化亚铁或将硫化物氧化成元素硫，从而促进其增殖和代谢，根据相关实验统计，在22℃和酸性灰分环境中，经过11天磷提取浸出率在90%以上。
硫氧化硫杆菌可以使用还原的硫和元素硫作为底物来生产硫酸，并且两种微生物都可以起协同作用，从而浸出磷和重金属。
脂环酸杆菌在有机碳源的底物中产生草酸和柠檬酸，从而实现磷的浸出和回收，根据相关实验统计，在30℃和酸性灰分环境中，经过12天磷提取浸出率在75%以上，此外锰、镍、锌的浸出率在85%以上。
综上可以看出，在生物浸出磷的过程中，同样会浸出一些灰分中含有的重金属，因此后期需要采取一定的技术手段，将重金属与磷分离。
2.2 湿式化学法磷提取生物浸出取决于微生物代谢产生的无机或有机酸，酸性条件可以通过添加化学试剂实现提取环境中所需要的酸性物质，这称为湿化学法，根据使用的酸性物质或碱性物质不同，又可以分为碱湿化学方法和酸湿化学方法。
湿法提取磷是根据实际需求在焚烧灰中添加酸性物质或碱性物质，通过改变焚烧灰分中的酸碱度，这样一来能够提高磷的溶解度，将固态磷充分溶解在溶液中，具体提取参数和酸碱度如图1所示。
将富含磷的提取液提纯后，同样需要采取一定的技术手段将重金属和磷分离，从而获得附加值的磷产品。
试验测定污泥焚烧灰中的磷元素发现，其存在形式主要为钙-磷、铝-磷以及铁-磷等形式。
其中铝-磷结合形式的化合物能够溶解在碱性溶液中，通过在溶液中添加氢氧化钠即可实现铝、磷的提取。
由于重金属元素及其化合物在不溶解在碱性溶液中，因此碱性湿化学方法无需额外的步骤即可同时实现磷的萃取和纯化。
相关研究表明，当提取温度60℃左右时，1mol？L-1氢氧化钠可以提取焚烧灰分中将近一半的磷。
值得注意的是，灰分中铝含量直接关系到磷的提取效率，在碱溶液中铝-磷化合物溶解度较大。
但是钙-磷化合物不溶于碱性溶液，当灰分中钙盐含量超过五分之一时，碱性溶液中浸出效率明显降低。
因此应该根据焚烧灰分的具体组分含量，确定是否采用碱性湿化学法酸湿化学法是添加酸性物质，是提取液的pH值在6以下，经常用到的酸性试剂包括盐酸、硝酸、硫酸、草酸以及乙酸等。
当溶液中pH值较低时，污泥焚烧灰中的磷元素基本能够全部提取，同时溶液中的重金属含量也会显著增加。
相关研究表明，当使用8%的盐酸、磷酸和硫酸提取磷元素时，结果表明强酸的提取效率明显高于弱酸。
通过研究发现，在从不同灰分来源提取磷的过程中，草酸优于硫酸，草酸的提取效果更稳定。
在使用乙酸等有机酸提取磷元素时，提取效率与有机酸的挂能团以及分子链长度相关，有机官能团可以与结合磷的金属相互作用。
2.3 化学法磷纯化由于磷提取过程中重金属的浸出，因此富含磷的浸出溶液还需要分离纯化等后续处理。
除了生物磷的纯化外，工业生产还使用化学方法分离溶解的重金属和磷，包括酸碱连续沉淀，硫离子沉淀，液相萃取，离子交换和膜过滤技术等。
酸碱连续沉淀主要原理是控制溶液酸碱度，使重金属和磷酸盐在不同的pH范围内产生不同的溶解度。
当pH在2以下时，重金属和磷基本全部溶解在溶液中，升高pH值到4左右，磷酸盐将会与铝形成铝-磷化合物沉淀出来，而重金属不会沉淀析出，实现重金属和磷的分离提纯，但是这种方法酸碱药剂使用量较大;液体萃取提纯磷主要分局离子缔合原理。
通过有机萃取剂与有机酸中的活性氮基，反应生成的氨盐可以与各种金属阴离子基团进行离子交换，通过分离溶液中的重金属，能够实现较高的提取效率。
这种方法就有一定的局限性，只能分离特定的几种金属离子，因此适用范围较小;离子交换是利用交换树脂的作用置换溶液中的金属离子，实现金属离子的去除。
目前常用的离子交换树脂主要是-SO3H树脂和-COOH树脂，当树脂作用于溶液时，-SO3H和-COOH会与金属离子相互交换，从而捕获金属离子;膜分离技术具有选择渗透率高、操作简便、节省空间的特点，因此被广泛用于材料分离。
它也可用于分离提取物中的磷和重金属。
目前纳滤膜、离子交换膜以及电渗析等方面研究较多，这三种工艺各自具有自己的性能，可以根據实际情况选择不同的工艺。
2.4 热化学法热化学方法是在900至2000℃的高温下汽化（或液化）重金属及其化合物，并通过气相分离装置分离重金属和磷。
因此，在高温环境的帮助下，热化学方法可以同时实现磷的提取和磷的纯化。
此外，高温环境会破坏原有体系中化合物之间的结合方式，形成新的磷酸盐矿物相，从而提高了磷酸盐的利用率。
目前，代表性的热化学方法包括Thermphos，AshDec和Mephrec工艺。
Thermphos工艺利用磷酸盐沸点与其他重金属的沸点不同的原理，在1500℃高温下，能够获得纯度较高的白磷，而其他重金属仍然残存在灰分中。
AshDec工艺基于金属氯化物的低熔点，高挥发性和水溶性的特征，在溶液体系中添加氯化物，这些物质会与灰分中的重金属反应，从而实现铜、铅、锌以及锡等重金属的去除，实现磷的提取和纯化。
3 结语综上所述，当前磷资源和磷矿石短缺，而污水中污泥焚烧后对灰分进行提取和纯化技术，是解决当前磷资源危机的有效手段。
不仅要重视污水回收处理过程中的磷资源回收利用，还要重视剩余污泥的处置途径，因为垃圾填埋场和农田使用的方面受到限制，污泥脱水干燥进行焚烧成为了最优选择，而污水中的磷基本上全部会存在于污泥当中，当污泥焚烧后灰分中含有大量的磷，本文阐述了生物法磷提取、湿式化学法磷提取、化学法磷纯化、热化学法技术手段，这种理念和做法符合当前国际发展的趋势，也是解决磷资源短缺的重要途径。
参考文献：[1]郝晓地，于晶伦，刘然彬，梁远，李富生.剩余污泥焚烧灰分磷回收及其技术进展[J].环境科学学报，2020，40（04）：1149-1159.[2]陈昊铭. 市政污泥焚烧过程磷形态转变及焚烧灰草酸浸出磷回收的研究[D].华中科技大学，2019.[3]魏铭泽，张彩杰，戚秀芝，张科亭，金春姬.水产品加工厂污泥焚烧灰中磷及重金属释放特性研究[J].中国海洋大学学报（自然科学版），2016，46（04）：118-126.作者简介：王张毅，男，（1987-），上海人，本科，助理工程师，研究方向：污水处理.。