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磷资源具有不可再生性且储量有限,但目前由于人为原因磷大量进入水环境中造成富营养化等污染。因此将污水中的磷去除并实现回收,既能从源头上控制水体富营养化,又可实现磷的循环再利用。 本文采用内循环气升式间歇反应器(SBAR),接种破碎的好氧颗粒污泥絮体并添加钙、镁和亚铁离子,通过强化生物除磷(EBPR)工艺以人工废水进行试验,经过77天成功启动了含磷好氧颗粒污泥系统。在污泥颗粒化过程中,胞外聚合物(EPS)中的蛋白含量增加对颗粒的形成和稳定有积极作用。成熟的好氧颗粒污泥呈淡黄色球形,生物量丰富,有大量的球菌和一部分杆菌。荧光原位杂交试验和高通量测序试验进一步证明,经过一段时间的培养富集,颗粒污泥总细菌中聚磷菌(PAOs)所占比例显著上升,发生了生物除磷现象。系统稳定后,对PO43-P、COD和NH4+-N的去除率分别为85%、80%和86%。 将磷从污水中转移到好氧颗粒污泥中后,进一步提出了将含磷的好氧颗粒污泥在较低温度(100℃、200℃、300℃)下无氧热处理,得到了一种资源化回收磷的方法。考察了产物中有机质和总养分(氮、磷和钾)的含量,100℃、200℃无氧热处理的资源化产物有机质含量高于45%;不同温度下资源化产物中的总养分含量均超过10%,其中200℃、300℃无氧热处理产物的总养分含量高达20-25%,均符合有机肥料国标。经过不同温度无氧热处理的污泥样品总磷含量均占总养分含量的50%以上。经过200℃、300℃无氧热处理后,总磷含量显著升高,尤其是300℃处理后总磷含量高达22.1-22.3%,XRD和EDS分析均显示产物中存在磷酸盐沉淀的积累。释磷速率试验表明随着污泥无氧热处理温度的升高,磷释放速率显著下降,资源化回收产物可作为缓释磷肥使用。