摘要
磷是有限的不可再生资源，也是水环境中主要污染物之一。从污水中回收磷对缓解磷资源危机、改善水环境具有重要意义。目前我国正全面对污水处理厂实施一级A／准Ⅳ类提标改造，将尾水磷排放标准由1.0mg/L降至0.5mg/L，甚至是0.3mg/L。在此过程中如何对磷进行回收是主要技术难点。结晶除磷是污水磷回收主流技术之一。但即便是对低磷污水适应性较强的HAP结晶，已有报道的原水最低磷浓度也有3.5mg/L。我国城镇污水厂尾水磷浓度在0.5~1.0mg/L左右。磷浓度过低成为制约我国城镇污水厂尾水磷资源化利用的瓶颈。 针对此，本文首先全面对比了羟基磷酸钙(HAP)均相结晶和诱导结晶的除磷效能，进而对诱导结晶的操作条件进行了优化，探讨了其对低磷污水(1.0mg/L)的适应性；在此基础上开展了污水厂尾水的流化床HAP诱导结晶的中试研究，考察了流化床操作运行条件对除磷效果的影响，并对除磷原理和技术特点进行了初步分析，主要结论如下： (1)实验条件下HAP诱导结晶除磷效果要优于均相结晶，具体表现在除磷率高、出水pH低、浊度未见明显增加。均相结晶出水可满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅳ类标准。 (2)HAP诱导结晶除磷效果受Ca/P、pH值、晶种粒径和晶种投加量的影响。Ca/P的提高有助于提高诱导结晶除磷效果；pH值越大，除磷率越高；晶种粒径的减小和投加量的增加将提高诱导结晶除磷效果。 (3)HAP诱导结晶对污水厂尾水具有优良的除磷和磷回收效能，实验条件下当Ca/P为50，pH值为9时，除磷率可达90%左右，出水磷浓度和pH值达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅲ类标准。 (4)采用流化床进行污水厂尾水HAP诱导结晶除磷，出水磷浓度和pH值可以满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅲ类标准，磷去除率可达90%以上。流化床HAP诱导结晶的高效除磷效果，与HAP诱导结晶的高结晶率和流化床本身的良好固液分离效能相关。流化床内结晶过程主要发生在底部0~200mm柱段范围内，70%以上的磷去除在该段完成。流化床对进水负荷变化适应能力强，上升流速由7.64m/h提高到15.28m/h，除磷率只是略有下降，出水残余磷浓度由0.18mg/L增加到0.21mg/L;同时出水浊度和pH值还略有改善。 本文研究成果，可为污水厂尾水的磷回收和去除提供有力的技术支撑，同时进一步丰富HAP诱导结晶除磷理论。
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