PREF吸附过滤除磷及磷资源回收系统(一)

作者: laokou 分类: 水处理 发布时间: 2021-01-05 09:48

PREF吸附解吸系统

利用APM滤料靶向吸附水中总磷,饱和后释放至循环碱液最终形成磷酸钙沉淀,完成总磷去除

APM靶向吸附材料

一种专利有机吸附材料,在pH6-8的环境下该材料具备极强的靶向吸附磷酸盐能力,可将水中无机态磷酸盐浓度降至0mg/L

高效的碱液回收系统

用于处理PREF吸附-解吸系统产生的富磷碱液,完成碱液再生,使得系统内碱液闭路循环使用

  • 1974年,James barnard博士(美国)第一个搞清楚在好氧降解之前需要在活性污泥和流入废水之间增加厌氧区域可以实现生物除磷,右图为目前较为常见的三种生物除磷(BPR)法。
  • 其中a和b所示的Phoredox(A/O)法和A²O法之间主要的却别在于A/O法不发生硝化反应,A/O法采用短的操作SRT(高污泥负荷),以防止硝化过程的气动,因此传统的生物除磷技术,在20℃时的SRT一般在2~3d,在10℃时一般为4~5d
  • 对于A/O工艺来说,除磷菌在厌氧区消耗的BOD主要是乙酸盐及丙酸盐,因此废水中的长链有机物(脂类、醇类等)所占的比例和厌氧区域设计导致其转化为VFAs的速率会直接影响生物除磷效果。一般7~10mg的乙酸盐大约可以去除1mg磷,因此乙酸盐越多,除磷细菌的比例就越高,随剩余污泥带出的TP就越高。

    • 铝、铁盐沉淀法:
    • 使用铝盐除磷沉淀:

    使用铁盐除磷沉淀:

    理论上1mol铁/铝就可以沉淀1mol磷酸盐,但是由于诸多竞争反应和其相关的平衡常数以及存在水中的碱度、PH、微量元素、配位体等影响,必须根据实验获得最佳反应数据,同时由于上述影响因子在废水中不是一沉不变的,因此化学除磷必须依靠增大过量投加比例才能获得稳定处理效果,一般情况下从1.5~2.0mg/L降低至0.5mg/L过量摩尔比在3.0~5.5倍左右

    因此传统的化学除磷会消耗大量药剂,同时产生大量的无机化学污泥。

  • ØAPM吸附材料技术原理:根据部分羟基氧化物在pH中性的水中对磷有极强的选择性吸附能力,在pH变为碱性时吸附的磷能迅速解吸附的原理,厦门水汇公司自主研发了具有靶向吸附正磷酸盐能力的APM材料。

    Ø以APM材料颗粒为技术核心,研发了PREF吸附过滤工艺系统,该系统操作简单、运行稳定、出水悬浮物<8mg/L,总磷<0.1mg/L,可以足以满足一级A、地表4甚至更高级别标准。

    Ø该技术已获得国家发明专利,国家住建部科技发展促进中心对该技术进行了评估并给予“达到国内领先水平,具有推广应用价值” 的好评。

    反应方程式如下:

    除去污水中磷(吸附反应)           Fe-OOH+H2PO4-=Fe-O-HPO4-+H2O

    APM颗粒再生(解吸附反应)      Fe-O-HPO4-+3OH-=Fe-OOH+PO43-+OH-+H2O

     

    磷资源回收(絮凝结晶反应 )    PO43-+3/2Ca(OH)2=1/2Ca3(PO4)2+3OH-

    31             111                155

    工艺流程:

  • 技术优势:
  • 专利PREF工艺以APM滤料为核心,利用吸附-解析方式将水中的TP转移到碱液系统

    不向原水中投加其他化学制剂

    PREF工艺的吨水处理直接成本仅需要0.03~0.06元,

    且产泥量极低(去除1kgTP(以P计)产泥5~8kg(绝干污泥)

    可极大节省药剂、动力、人工成本

    PREF工艺运行稳定,耐受冲击能力强

    系统在任何时间产水均可达标