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目前,全世界范围内都存在磷资源短缺和水体富营养化的矛盾。随着污水生物强化除磷工艺的广泛应用,大量产生的富磷污泥需要处置。因此,若能有效回收富磷污泥中的磷,则可以缓解磷资源匮乏的压力。本研究的目的是将常压微波辐射应用于污泥磷回收过程,以期为开发经济高效的污泥磷回收技术提供科学依据和技术支持。
一定微波能量输入条件下,污泥浓度对微波辐射作用下污泥碳、氮、磷的释放影响显著;而微波功率的影响几乎可以忽略。但从时间因素考虑,在不增加能量消耗的情况下,较高的微波功率有助于提高污泥处理效率。
酸—微波辐射联合作用处理可选择性释放污泥中的碳、氮、磷,即高磷释放,低碳氮释放,更适合于后续的磷回收过程。酸—微波辐射联合作用处理污泥的优化试验结果表明,采用硫酸调节污泥pH值至2.1—2.2时,经微波处理后,污泥中总磷释放率可>45%,而氮和COD的释放均处于较低水平,因此pH=2.1-2.2适合作为以磷回收为目的的污泥微波处理过程中的酸化指标。
含磷溶液pH值、钙离子浓度、反应温度的提高以及反应时间的延长,都能够提高磷回收率。优化的磷回收过程控制参数为:反应温度40℃以上、pH=9.20、钙磷摩尔比大于2.1。磷回收产物中钙和磷重量百分比分别达23%—26%和120%—13%,且氮、镁等元素含量很低。