MAP在污泥厌氧消化液营养元素回收中的重复利用性能开题报告

 2021-08-08 02:25:07

全文总字数:542字

1. 研究目的与意义

随着现代经济社会的不断发展和进步,城市污水的排放量也在随之增加,经过一系列的水处理流程所产生的剩余污泥量十分巨大。污泥再经过厌氧消化的过程,可以产生富含大量氮磷等营养元素的污泥厌氧消化液。采用适宜的方法对其中的氮磷等营养元素进行回收,不仅可以实现资源的可持续利用,而且还能防止大量含氮磷的废水排入水体造成富营养化。

本研究课题采用MAP沉淀法回收污泥厌氧消化液中的氮磷营养元素,并对其重复利用性能进行探究。MAP俗称鸟粪石,其化学式为MgNH4PO46H2O,是一种白色晶体状物质,常温下难溶于水。将MAP在一定的温度和时间条件下热解生成MHP(磷酸氢镁)吸附剂,污泥厌氧消化液进行适当的预处理,再流经MHP滤柱,便可以实现厌氧消化液中氮磷元素的吸附。同时通过控制反应条件生成MAP混合物,并进行再热解再吸附,循环往复,从而达到从污泥厌氧消化液中回收氮磷营养元素,MAP重复利用的目的。本课题旨在建立一种MAP热解生成MHP吸附剂并从污泥厌氧消化液中回收氮磷营养元素的方法,为经济有效地回收污泥厌氧消化液中的营养元素提供了技术基础。

2. 国内外研究现状分析

map最早在1939年于污水厂管道中被发现,早期关于map的研究目的是消除它对污水处理系统的影响,污水中生成的map沉淀虽然造成了污水管道的阻塞,但是污水中的氮磷元素的含量却因此减少,这一发现则成为污水处理的新方向。自20世纪60年代起,国内外学者便开始了map沉淀法处理氨氮废水的研究。

随着该方面研究的发展,国内外学者发现map沉淀法不仅可以同时回收废水中氮、磷2种元素而且其本身是一种高效缓释复合肥料,因此近年来受到普遍关注。目前越来越多的研究已经开始将该方法用于污水处理厂的脱氮除磷工艺,对于高浓度氨氮废水,不宜采用其他工艺进行处理时,可以采用该法处理,脱氮效率较高,工艺也较简单。在我国对该工艺的研究起步较晚。目前许多研究者一直致力于该方法的改进研究工作,取得了一定的良好效果,但仍然停留在实验室的研究,并未现实大规模的工业应用。

影响map化学沉淀法大规模实际工业应用的主要原因是沉淀剂的价格比较高,因此国内外很多研究者向map的循环利用方面展开研究。采用的研究方法主要为酸式分解、湿式热分解以及干式热分解。目前,国内外学者主要关注磷酸铵镁结晶法所产生的化学污泥磷酸铵镁的利用率问题和化学沉淀剂的费用问题两个方面磷酸铵镁结晶沉氨循环技术不仅可以资源化利用磷酸铵镁,找到了map除作为植物有效肥料外的出路问题,又可以节省化学沉淀剂的费用。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:本课题是以污泥厌氧消化液为处理对象,利用map热解所产生的mhp作为吸附剂,对污泥厌氧消化液中的氮磷营养元素进行吸附,并通过热解再生的方法重复利用,回收营养元素。主要研究内容包括:

1)探究反应温度、反应时间等因素对map热解效率的影响

2)通过静态吸附实验,控制反应体系ph,投加量,加碱方式,转速等反应条件,考察吸附效果

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4. 研究创新点

1以城市污泥厌氧消化液为处理对象,对其中所含氮磷元素进行有效回收

2重复利用map热解产物回收污泥厌氧消化液中氮磷营养元素,提高经济效益。

4)首次利用map实现对厌氧消化液中氨氮的富集

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