一种从污水生物处理过程中进行化学磷回收的方法技术

本发明专利技术公开了一种从污水生物处理过程中进行化学磷回收的方法，其主要处理步骤为：ａ．从生物营养物去除（ＢＮＲ）工艺厌氧池中引出上清液，经水量调节池进入磷回收化学反应池，达到预设容积后，执行步骤ｂ；ｂ．在搅拌过程中向化学反应池中曝气，吹脱ＣＯ↓［２］气体，降低水中碳酸盐浓度，待ｐＨ值上升至８．５以上，静置至固液分离后执行步骤ｃ；ｃ．收集化学反应池底泥，经脱水、烘干，得到回收到的磷。采用本发明专利技术能降低被回收磷的成本，同时强化污水ＢＮＲ工艺中生物除磷效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水生物处理优化及化学磷回收技术，特别涉及一种从污水 生物处理过程中进行化学磷回收的方法。
技术介绍
(1 )磷回收的必要性与可能性磷是一种十分有限、不可再生的自然矿产资源，同时也是工农业生产的 重要原料。就全球而言，现有技术已探明并有能力开采的磷矿仅够维持人类不足100年的使用期限；而中国目前磷矿贮量还不足以使用70年。更有数 字显示，美国的富磷矿(P2O5^30%)供给将在未来30年内耗尽；中国的富 磷矿将很快在15年内消失。磷是万物生长营养之源，没有磷便意味着人类 乃至整个生物圈将逐渐消失。因此，磷是一种比水和石油更加珍贵的自然资 源！磷在人类生产、生活使用之后大部分进入污/废水，不加妥善处理可能 会导致地表水体富营养化现象。在实践中，为控制水体富营养化现象，污水 处理不仅要求脱氮，而且也必须除磷。从磷的可持续利用和水体富营养化控 制双重目的出发，以回收为目的磷去除应该是污水除磷技术的最佳选择。 (2)磷回收对生物除磷强化作用的理论依据污水生物处理厂中最佳磷回收点应是厌氧池上清液或厌氧消化液。在采 用BNR工艺的污水处理厂中，从厌氧池分流出部分富磷上清液进行化学沉 淀、回收磷，可以有效提高后续生物除磷效果。将化学除磷宏量效果好、生 物除磷微量效果佳的特点结合在一起，不仅可以回收磷，而且能够强化生物 除磷过程。由于在厌氧池外侧流方式回收磷的作用使进入后续缺氧/好氧池 的磷负荷降低，当进水有机物浓度(COD/BOD)不变时，生物除磷中的COD/P比得以相对提高。理论计算和数学模拟表明，在生物除磷过程中，采用生物除磷方法所需的COD/P比值大约为22 g COD/g P。如果生物方法^皮用以在 厌氧池中"浓缩，，磷并以化学方式予以侧流回收，则生物除磷所需最小COD/P 比值可降至2—10 g COD/g P。 (3)磷回收的方法化学磷回收方法通常有三种磷酸铝(A1P04)、磷酸钙和 磷酸胺镁(MgNH4P(V6H20，即MAP:鸟粪石)。当4丐/镁离子摩尔比大于 1.6 ( Ca2+/Mg2+>1.6 )时，磷酸钩便和鸟粪石共同沉淀析出；而当 Ca2+/Mg2+<0.25时，鸟粪石才作为主要沉淀物析出，同时结晶中不可避免地 含有部分磷酸钙。从回收磷并再利用角度而言，该类磷回收产物能够直接充 当緩释磷肥或用作磷肥工业生产原料。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种从污水生物处理过程中进行化 学磷回收的方法，该方法可以尽可能地降低被回收磷的成本，同时强化污水 BNR工艺中生物除磷之效果。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的本专利技术公开了 一种从污水中进行化学磷回收的新方法，其主要处理步骤 如下a. 从厌氧池中引出上清液，经水量调节池进入磷回收化学反应池，达 到预设容积后，执行步骤b;b. 在搅拌过程中向化学反应池中投加NaOH,调节pH值至8.5以上， 静置至固液分离后执行步骤c;c. 收集化学反应池底泥，经脱水、烘干，得到回收到的磷。 上述方案中，步骤a中，所述根据试验结果，从厌氧池中引出的上清液的流量可取为进水流量的15~30%;预设容积可为磷回收化学反应池总容积 的95 % 。上述方案中，在所述步骤a之前，还可进一步包括步骤al.判断预进行磷回收的污水处理厂采用的是否为BNR工艺，如果是， 则继续执行步骤bl;bl.取厌氧上清液分析Ca2+、 Mg2+、 NH4+、 ？043-含量，当Ca2+/P043-的摩尔比大于5/3或Mg^/PO -的摩尔比大于1时，则执行所述步骤a;其 中，所述？043-以P计。上述方案中，所述步骤al中，所指述BNR工艺是包含厌氧、缺氧、好 氧处理构筑物的任意采用生物方法处理污水的工艺。上述方案中，所述步骤bl中，判断Ca"PCX^的摩尔比是否大于5/3或 ^^27 043-的摩尔比是否大于1，如果是，则执行步骤a;否则，采用投加钙、 镁化合物回收磷的方法。上述方案中，所述步骤b中，可调节pH值至8.5以上，使磷酸4丐 或磷酸胺镁(MgNH4P04.6H20，即MAP:鸟粪石)自然结晶、沉淀。上述方案中，所述步骤c中，所述回收得到的操作所回收的磷可直接用 作緩释肥的化合态磷或用作磷肥工业生产原料。由上述方案可以看出；污水处理厂所采用的处理工艺是包括厌氧、缺氧、 好氧阶段的BNR工艺；其所接受的污水主要是以地下水为饮用水源地区的 生活污水，即Ca"PO,摩尔比大于5/3或Mg^/P04S-摩尔比大于1;符合以 上要求的污水处理厂均可采用本法进行化学磷回收。因此，本专利技术方法能够在污水处理厂接受地下水为饮用水水源地区的生 活污水时，根据污水中所含钓、镁离子的量，选择最为合适、经济的方法从 污水中回收磷，并直接或间接地使磷资源有效循环利用。本专利技术所提供的污水生物处理过程中进行化学磷回收的方法，能够以较 低的成本实现磷的回收再利用，并且能够强化生物除磷的作用，降低污水处 理厂出水中磷的含量，从而在提高出水水质的同时实现磷回收。附图说明图1为UCT工艺( 一种BNR工艺)流程图2为本专利技术方法第一种回收方式处理流程示意具体实施例方式下面结合附图及具体实施对本专利技术再作进一步详细说明。 图2为本专利技术方法第一个姨佳实施例处理流程示意图。在本实施例中， 首先测定污水处理厂中厌氧池上清液中钙/磷比和镁/磷比，判断其比例是否 足够大，足以无需投加4丐、镁盐，只通过调节pH值即可以磷酸胺镁或磷酸 钙的形式回收磷；当条件满足时，从厌氧池中引进水流量15~30%的上清液 进入调节池，随后注入化学反应池；当化学反应池中水位达到设置水位时， 停止进水，在搅拌过程中向化学反应池中曝气，吹脱C02气体，降低水中碳 酸盐浓度，待pH值上升至8.5以上，静沉1小时后，将上清液回流至后续 工艺，底泥为化学磷回收产物；随后化学反应池进入进水状态，进行下一周 期的工作。如图2所示，其具体处理步骤为步骤201:测定污水处理厂中厌氧池上清液中钙/磷比和镁/磷比。在进 行该步骤之前首先需要确定该污水处理厂所采用的工艺为兼有好氧池和厌 氧池的BNR工艺。在本专利技术方法中，在对污水处理厂中厌氧池上清液中钙/磷比和镁/磷比 进行测定时，每个月至少做3组平行样，连续测定一年后计算年平均值，以 充分确认污水处理厂的水质是否适于采用本专利技术进行处理。步骤202:将污水处理厂中厌氧池上清液中4丐/磷比和4美/磷比的测定值 与理论值对比，判断钙/磷比(摩尔比)是否大于5/3或镁/磷比(摩尔比) 是否大于l。如果是，则执行步骤204;否则，执行步骤203。其中，测定值取年平均值和月平均值与理论值分别进行对比，若90%以上数据符合要求，则判定为是。其中，步骤201和202非必要步骤，若能确定所处理的厌氧池上清液符 合上述要求，则不必执行步骤201和202,可直接从步骤204开始处理。步骤203:通过投加钩盐或镁盐回收磷。由于实现方法不同，不属于本 专利技术解决的问题，因此这里不做详述。步骤204:从厌氧池中耳又流量为进水流量15~30%的上清液引入调节池。设置调节池是为保证在化学反应池进入工作状态时，仍能保证连续地以 一定流量从厌氧池中引出上清液。上清液流量与进水流量之比为侧流比，在本专利技术中不限定该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从污水生物处理过程中进行化学磷回收的方法，其特征在于，处理步骤如下：　ａ．从厌氧池中引出上清液，经水量调节池进入磷回收化学反应池，达到预设容积后，执行步骤ｂ；　ｂ．在搅拌过程中向化学反应池中曝气，吹脱ＣＯ↓［２］气体，降低水中碳酸盐浓度，待ｐＨ值上升至８．５以上，静置至固液分离后执行步骤ｃ；　ｃ．收集化学反应池底泥，经脱水、烘干，得到回收到的磷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝晓地，戴吉，仇付国，曹亚莉，
申请(专利权)人：北京建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]