南京師范大學(xué)在廢水中碳磷回收資源化研究方面取得新進(jìn)展

從污水中回收資源已成為當(dāng)前水環(huán)境領(lǐng)域的重要研究方向之一。利用化學(xué)強(qiáng)化一級沉淀(CEPS)技術(shù)對市政污水進(jìn)行預(yù)處理，可有效捕獲污水中碳和磷，該工藝產(chǎn)生大量的“化學(xué)強(qiáng)化初級污泥”，是富含碳和磷的重要資源。后續(xù)結(jié)合厭氧發(fā)酵技術(shù)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)“化學(xué)強(qiáng)化初級污泥”中碳和磷回收，是一種較為經(jīng)濟(jì)有效的方式，但其碳和磷回收效率有待加強(qiáng)。

近期南京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院陳赟博士利用CEPS-堿性厭氧發(fā)酵-結(jié)晶沉淀聯(lián)合技術(shù)，對CEPS污泥中的磷和碳進(jìn)行回收，分別轉(zhuǎn)化為鳥糞石形式的磷肥和揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)。研究了不同堿性厭氧發(fā)酵條件下，F(xiàn)e-CEPS污泥、Al-CEPS污泥中磷和碳的釋放和回收。結(jié)果表明，適量的鐵鹽和鋁鹽能有效去除污水中73%的碳和90%的磷，并將其富集到Fe-CEPS污泥或Al-CEPS污泥中。在CEPS污泥進(jìn)行堿性厭氧發(fā)酵階段，pH為11時(shí)CEPS污泥的水解效率最高，CEPS污泥中磷的釋放量為36.49-69%，VFAs的產(chǎn)率為34.1%。在磷回收階段，以2:1的Mg/P摩爾比可將pH 11發(fā)酵液中85%的磷以鳥糞石形式進(jìn)行回收。通過堿性厭氧發(fā)酵技術(shù)，可使生活污水中24.9%的碳和27.9%的磷轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品。同時(shí)，分析了VFAs(乙酸、丙酸、丁酸)對鳥糞石形態(tài)回收磷的影響。研究成果對CEPS污泥中磷和碳回收的實(shí)際應(yīng)用具有重要的參考價(jià)值。

上述研究成果發(fā)表于在環(huán)境領(lǐng)域TOP期刊Bioresource Technology (DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.01.094, https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122160)和Environmental Pollution (DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114212)。研究成果得到了國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金、中國博士后基金等資助。

編輯：趙凡