安全高效的净化


作者:Christian Gutknecht,Andreas Lengemann 日期:2018/04/04 来源:PROCESS《流程工业》

从1998年起,德国勃兰登堡州的污水净化处理厂就开始回收污水中的磷了。利用生物降解法和磷酸铵镁(MAP)沉淀法实现污水除磷,既可以改善生态环境,又提高了企业的经济收益。

然而,生物降解污水中含有的游离磷酸盐给废弃污泥的活性污泥净化处理带来了新的问题:经生物除磷和消化过程处理浓缩的活性污泥更容易在污泥净化处理中结痂,这主要是由于MAP磷酸铵镁形成的硬壳。因为过饱和消化污泥的CO2气体溢出和水分蒸发,水相介质中的酸碱度pH值提高,溶解平衡也出现了移动,MAP磷酸铵镁开始结晶并附着在管壁和输送泵的内壁上。

环保节能的污泥浓缩

基于离心技术以及重力沉降对初沉污泥进行浓缩是一种环保、能耗小的废弃污泥浓缩方法。由于浓缩后活性污泥浓中的固态物质浓度提高,经过离心机的固-液分离后,含有溶解磷的活性污泥污水又被重新回送到污水净化处理厂中,对磷酸盐平衡的排放值带来了负面影响。

在下一步的活性污泥处理工序中,这样的浓缩方法也带了了许多麻烦。活性污泥浓缩提高了镁、铵和磷等在污泥中的浓度,最终导致在很短的时间内,污水净化处理厂的工艺管道和设备内部出现结痂,很可能导致污水净化处理厂顺利运行。最新的MAP沉淀法可以有效地解决磷酸铵镁的沉淀和结垢问题,这种方法在消化塔后和活性污泥脱水前将游离的正磷酸盐从活性污泥中分离出来,解决了结痂的问题。

寻找最佳沉淀条件

5年前,勃兰登堡污水净化处理厂就申报了从活性污泥中回收MAP磷酸铵镁的沉淀工艺设备技术专利。这一过程的控制监控系统使用的是Endress+Hauser公司的技术设备。在这一磷酸铵镁沉淀池中,充填量、流量、压力、温度以及pH值等参数对整个沉淀过程有着重要的意义。

在磷酸铵镁沉淀池中,采用了Memosens数字式传感器技术和CPA 450传感器转换装置的Orbisint CPS11D pH值检测电极,测试进水口和排水口的酸碱度是从活性污泥中回收磷酸铵镁非常重要的调节参数之一。
向MAP磷酸铵镁沉淀池中定量添加的凝絮剂和沉淀剂是氯化镁,利用空气在沉淀池池底对CO2过饱和的消化污泥汽提,使得池中液体的pH值向着8的方向移动,以便有目的地促使大量的MAP磷酸铵镁沉淀下来,得到纯度较好化肥产品,供农业生产和园林使用。