В экспериментальной установке по очистке сточных вод исследование пути процесса связи между рекуперацией фосфора и подготовкой источника углерода является ключевым направлением для реализации рециркуляции ресурсов и энергосбережения и сокращения выбросов. В сочетании с существующими техническими и практическими примерами можно начать со следующего пути:

Выбор и оптимизация процесса рекуперации фосфора

Для рекуперации фосфора необходимо выбрать подходящий метод в зависимости от состава сточных вод. Химическое осаждение путем добавления кальциевой соли, магниевой соли для получения фосфата кальция или осаждения птичьего навоза (MAP) подходит для высококонцентрационных фосфорсодержащих сточных вод, но требует контроля pH и сосуществующих ионных помех. Например, Тяньцзиньская установка по обработке шлама Jinnan использует технологию, в фильтр обезвоживания шлама добавляется MgClneneneed, способствует кристаллизации MAP путем аэрации, скорость восстановления фосфора превышает 85%, одновременно улучшая обезвоживающие свойства шлама, уменьшая использование флокуляции. Биологические методы, такие как усиленное биодефосфорирование (EBPR), обогащают фосфор с помощью полифосфатных бактерий, а затем восстанавливают фосфор с помощью растворов для пищеварения шлама или шлака при сжигании, но при условии решения проблемы загрязнения тяжелыми металлами.

II. Синергические пути подготовки источников углерода и рекуперации фосфора

Подготовка источников углерода должна быть сбалансированной с экономической и биохимической точек зрения. В качестве примера можно привести гидролиз кислоты из кухонных отходов, который, контролируя температуру, pH и время пребывания, может быть преобразован в высококонцентрированную органическую кислотную жидкость, которая заменяет сырьевой источник углерода, такой как ацетат натрия. Эксперименты показали, что закисляющая жидкость для кухонных отходов при 35°C, pH = 6, после 4 дней гидролиза, углеродный эквивалент может удовлетворить потребности в антинитрификации и не имеет токсического эффекта. Рекуперация фосфора в сочетании с подготовкой источника углерода может обогащать источник углерода на этапе улавливания углерода с высокой нагрузкой (HLSBR), в то же время путем осаждения или кристаллизации, чтобы разделить фосфор, верхняя жидкость входит в последующий блок обработки для достижения эффективного разделения углеродных и фосфорных ресурсов.

III. Интеграция процессов и экспериментальная проверка

Построить интегрированную экспериментальную установку « улавливание углерода - рекуперация фосфора - самовоспитанное азот», сырая вода сначала поступает в реактор HLSBR, адсорбирует источник углерода в анаэробном / микроаэрационном режиме, после осаждения выделяет остаточный осадок, верхняя жидкость поступает в блок восстановления фосфора (например, PRSBR), восстанавливает фосфор методом кристаллизации MAP и в конечном итоге входит в реактор анаэробного окисления аммиака (AMXSBR) для завершения самоорганизации азота. Эксперименты должны контролировать качество воды, выходящей из каждого блока, оптимизировать pH, отношение магния к фосфору и другие параметры, чтобы обеспечить скорость восстановления фосфора и использование источника углерода. Например, регулируя pH до 9.5, можно облегчить кристаллизацию MAP, избегая конкуренции с карбонатными корнями и повышая чистоту рециркуляции фосфора.

IV. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И УСТОЙЧИВОСТИ

Процесс связи требует комплексной оценки затрат и выгод. Продукты переработки фосфора, такие как MAP, могут использоваться в качестве медленно высвобождающихся удобрений со значительной рыночной стоимостью; Подготовка источников углерода может снизить стоимость внешних источников углерода для очистных сооружений. В качестве примера можно привести проект Тяньцзинь Цзиньнань, где восстановление фосфора ежегодно экономит около 3,71 млн. юаней на расходах на химические препараты, а прибыль MAP составляет около 1,64 млн. юаней, что имеет значительные экономические выгоды. Кроме того, процессы связи могут сократить производство шлама и выбросы углерода и соответствовать требованиям устойчивого развития.

Благодаря оптимизации процесса и экспериментальной проверке экспериментальная установка очистки сточных вод может обеспечить эффективную связь между рекуперацией фосфора и подготовкой источника углерода и обеспечить техническую поддержку для рециркуляции ресурсов.