基于磷和钾回收的黄水资源化处理技术研究
发布时间：2021-06-10 13:53
基于未来可持续型城市排水系统的构建需求，本论文以黄水中磷和钾资源的回收为目标，研究了亚硝化/厌氧氨氧化和磷酸钾镁反应结晶的资源化处理工艺对黄水的处理效果，重点考察了磷酸钾镁的反应结晶特征，初步评估了黄水资源化处理系统的影响和价值。考察了亚硝化/厌氧氨氧化SBR对黄水的脱氮效果。发现该工艺可以有效进行黄水脱氮，总氮和氨氮去除率高于90%，但是，黄水中较高的有机物浓度存在对SBR稳定运行的潜在威胁。成功开发了一种黄水的预处理方法用于消除有机物对脱氮工艺的潜在影响。在预留上部空间的密闭进水桶中接种挂膜后并定期复氧，可以有效地实现有机物的好氧降解和防止氨氮挥发损失。黄水预处理能明显缩短了SBR运行的周期时间，但周期时间的缩短不会显著影响脱氮效果。考察了磷酸钾镁反应结晶法的影响因素和热力学特征。溶液pH值和Mg:K:P摩尔比是磷和钾回收的决定性因素。黄水中存在磷酸钾镁、磷酸铵镁和磷酸钠镁等鸟粪石系晶体的共结晶，结晶趋势强弱为：磷酸铵镁>磷酸钾镁>磷酸钠镁，这对于磷和钾回收具有重要影响。测算得到了MgKPO4·6H2O和MgNaPO...
【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
未来可2持续型城市市排水系统概概念图
划分为小便区和大便区，并分别通过小便收集管和大便收集管实现尿液和粪便的分离式收集。图1.2 黄水收集洁具：从左到右依次为小便斗、粪尿分离式蹲便器和粪尿分离式座便器黄水中除含水之外，还含有大量的有机物和无机盐。有机物主要是尿素，此外还有尿酸、肌酸、肌酸酐等。无机盐主要是钙、钠、镁、钾、磷酸盐、氯化物和硫酸盐等。尿液成分汇总如表 1.2 所示。相对于城市生活污水而言，黄水中含有较高浓度的氮、磷、钾营养元素，氮主要以氨氮的形态存在，磷以磷酸盐的形态存在，钾以钾离子的形态存在。此外，健康人群产生的黄水中几乎不含有重金属和致病菌（J nsson et al., 1997; Kirchmann et al., 1995; Vinner s et al., 2002），黄水中氮、磷、钾营养元素的回收再利用可行性较高。表1.2 尿液中主要成分的文献调研值（Fittschen et al., 1998; Udert et al., 2006）成分 单位 平均值 标准差 文献个数氮 mg N/L 8028 1298 9磷酸盐 mg P/L 631 214 9钾 mg/L 2196 343 6
基于磷和钾回收的黄水资源化处理工艺研究的技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国有关钾肥的统计数据汇集[J]. 冯元琦. 化肥设计. 2011(01)
[2]中国钾资源与钾盐工业可持续发展[J]. 马鸿文,苏双青,刘浩,杨雪,彭辉,俞子俭. 地学前缘. 2010(01)
[3]中国钾资源及钾肥发展战略[J]. 孙爱文,张卫峰,杜芬,高利伟,张福锁,陈新平. 现代化工. 2009(09)
[4]2008年我国磷肥、硫酸行业生产与消费概述[J]. 武雪梅. 磷肥与复肥. 2009(04)
[5]污水处理厂模拟软件BioWIN的应用[J]. 沈童刚,邱勇,应启锋,葛勇涛,施汉昌,曾思育,何苗,胡志荣. 给水排水. 2009(S1)
[6]炭管膜曝气生物膜反应器SNAD脱氮研究[J]. 王芳,杨凤林,宫正,刘思彤,胡绍伟,练建军. 环境工程学报. 2009(03)
[7]Urea hydrolysis and recovery of nitrogen and phosphorous as MAP from stale human urine[J]. LEE Duujong. Journal of Environmental Sciences. 2008(08)
[8]2007年我国磷肥、硫酸行业生产消费情况概述[J]. 武雪梅. 磷肥与复肥. 2008(04)
[9]厌氧氨氧化—反硝化协同脱氮研究[J]. 朱明石,周少奇. 化工环保. 2008(03)
[10]垃圾渗滤液厌氧氨氧化与反硝化的协同作用[J]. 周少奇,张鸿郭. 华南理工大学学报(自然科学版). 2008(03)
本文编号：3222497
【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
未来可2持续型城市市排水系统概概念图
划分为小便区和大便区，并分别通过小便收集管和大便收集管实现尿液和粪便的分离式收集。图1.2 黄水收集洁具：从左到右依次为小便斗、粪尿分离式蹲便器和粪尿分离式座便器黄水中除含水之外，还含有大量的有机物和无机盐。有机物主要是尿素，此外还有尿酸、肌酸、肌酸酐等。无机盐主要是钙、钠、镁、钾、磷酸盐、氯化物和硫酸盐等。尿液成分汇总如表 1.2 所示。相对于城市生活污水而言，黄水中含有较高浓度的氮、磷、钾营养元素，氮主要以氨氮的形态存在，磷以磷酸盐的形态存在，钾以钾离子的形态存在。此外，健康人群产生的黄水中几乎不含有重金属和致病菌（J nsson et al., 1997; Kirchmann et al., 1995; Vinner s et al., 2002），黄水中氮、磷、钾营养元素的回收再利用可行性较高。表1.2 尿液中主要成分的文献调研值（Fittschen et al., 1998; Udert et al., 2006）成分 单位 平均值 标准差 文献个数氮 mg N/L 8028 1298 9磷酸盐 mg P/L 631 214 9钾 mg/L 2196 343 6
基于磷和钾回收的黄水资源化处理工艺研究的技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国有关钾肥的统计数据汇集[J]. 冯元琦. 化肥设计. 2011(01)
[2]中国钾资源与钾盐工业可持续发展[J]. 马鸿文,苏双青,刘浩,杨雪,彭辉,俞子俭. 地学前缘. 2010(01)
[3]中国钾资源及钾肥发展战略[J]. 孙爱文,张卫峰,杜芬,高利伟,张福锁,陈新平. 现代化工. 2009(09)
[4]2008年我国磷肥、硫酸行业生产与消费概述[J]. 武雪梅. 磷肥与复肥. 2009(04)
[5]污水处理厂模拟软件BioWIN的应用[J]. 沈童刚,邱勇,应启锋,葛勇涛,施汉昌,曾思育,何苗,胡志荣. 给水排水. 2009(S1)
[6]炭管膜曝气生物膜反应器SNAD脱氮研究[J]. 王芳,杨凤林,宫正,刘思彤,胡绍伟,练建军. 环境工程学报. 2009(03)
[7]Urea hydrolysis and recovery of nitrogen and phosphorous as MAP from stale human urine[J]. LEE Duujong. Journal of Environmental Sciences. 2008(08)
[8]2007年我国磷肥、硫酸行业生产消费情况概述[J]. 武雪梅. 磷肥与复肥. 2008(04)
[9]厌氧氨氧化—反硝化协同脱氮研究[J]. 朱明石,周少奇. 化工环保. 2008(03)
[10]垃圾渗滤液厌氧氨氧化与反硝化的协同作用[J]. 周少奇,张鸿郭. 华南理工大学学报(自然科学版). 2008(03)
本文编号：3222497
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