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污水磷回收新产物--蓝铁矿 被引量：30
1
作者 郝晓地 周健 +1 位作者 王崇臣 Mark van Loosdrect 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4223-4234,共12页
渐行渐近的磷危机使磷回收从理论已经走向实践.磷回收产物形式很多,但经济、具有高附加值的产物才能驱动企业自愿实施.在污水处理生物污泥中新近发现的蓝铁矿(Vivianite,Fe_3(PO_4)_2·8H_2O)沉淀物因潜在的特殊用途以及经济价值而... 渐行渐近的磷危机使磷回收从理论已经走向实践.磷回收产物形式很多,但经济、具有高附加值的产物才能驱动企业自愿实施.在污水处理生物污泥中新近发现的蓝铁矿(Vivianite,Fe_3(PO_4)_2·8H_2O)沉淀物因潜在的特殊用途以及经济价值而备受关注.自然界,蓝铁矿广泛存在于地表水体沉积物中,是一种非常稳定(K_(sp)=10^(-36))的磷铁化合物.决定蓝铁矿生成的条件除富铁、富磷之内在因素外,还需要环境中存在合适的还原性条件(ORP<-300 mV)以及中性上下的pH条件(6～9).实践中,污水或污水处理过程中有时刚好存在蓝铁矿形成的内、外在条件,荷兰污水处理厂在生物污泥中便检测发现有蓝铁矿物质的存在.为推动蓝铁矿基础及其应用研究,本文综述蓝铁矿化学性质、经济价值及回收潜力;分析pH、ORP、微生物、硫化物等环境影响因素;辨析其在生物污泥中的生成路径;提出从污泥中分离、提纯蓝铁矿的研发思路. 展开更多
关键词 磷回收 蓝铁矿 生物污泥 厌氧环境 异化金属还原菌(DMRB) 硫化物
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剩余污泥吸附痕量典型药物影响因素 被引量：5
2
作者 曹达啟 王振 +1 位作者 郝晓地 汪群慧 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期3266-3274,共9页
传统的污水处理工艺不能完全去除药物和个人护理用品(PPCPs),可能通过吸附作用存在于剩余污泥中。当污泥经土地或农业利用,其中含有的PPCPs可能释放出来,污染水环境,因此,揭示PPCPs经污泥吸附去除的影响因素,对于预测或评估污泥中PPCPs... 传统的污水处理工艺不能完全去除药物和个人护理用品(PPCPs),可能通过吸附作用存在于剩余污泥中。当污泥经土地或农业利用,其中含有的PPCPs可能释放出来,污染水环境,因此,揭示PPCPs经污泥吸附去除的影响因素,对于预测或评估污泥中PPCPs含量尤其重要。以北京某污水处理厂剩余污泥为对象,利用高效液相色谱-质谱联用仪,研究了痕量浓度下3种典型药物在污泥中的赋存特性。随pH增大,环丙沙星与磺胺甲唑的吸附容量减小,而扑热息痛的吸附容量增加;主要是因为pH不仅改变药物在水中的存在形态,而且影响微生物细胞体的表面电位。胞外聚合物(EPS)对污泥吸附3种典型药物均有促进作用,且不依赖于pH;主要是因为EPS中含有的金属离子与有机物成分决定污泥吸附药物性能。 展开更多
关键词 药品和个人护理用品 剩余污泥 吸附 胞外聚合物 金属离子 有机物
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剩余污泥焚烧灰分磷回收及其技术进展 被引量：26
3
作者 郝晓地 于晶伦 +2 位作者 刘然彬 梁远 李富生 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1149-1159,共11页
焚烧渐渐成为剩余污泥终极处理、处置方式,而焚烧产生的污泥灰分中又包括了污水中绝大部分(>90%)的磷.因此,从焚烧灰分中回收磷也为污水磷回收提供了最佳位点.从污泥灰分中回收磷已存在一些适用技术,但灰分中重金属含量对工艺选择有... 焚烧渐渐成为剩余污泥终极处理、处置方式,而焚烧产生的污泥灰分中又包括了污水中绝大部分(>90%)的磷.因此,从焚烧灰分中回收磷也为污水磷回收提供了最佳位点.从污泥灰分中回收磷已存在一些适用技术,但灰分中重金属含量对工艺选择有重要影响,这可能会限制灰分直接用作农作物肥料的可行性与价值.因此,磷提取并纯化是灰分磷回收的重要技术步骤,同时也需兼顾工艺经济成本与环境影响.为此,本文从磷提取与磷纯化角度总结了目前灰分磷回收技术的国际研发进展,涵盖生物法、湿式化学法和热化学法;分析比较了不同方法在技术经济、环境影响及适用灰分方面的差别.生物法行之有效、环境影响小,但完成磷回收时间漫长;湿式化学法研发、应用最为广泛,但对环境影响较大;与污泥焚烧统筹合建可使热化学法更具经济性.然而,3类不同技术工艺并不具有相互替代性,需根据灰分成分进行合理选择.此外,前端污水处理以及中端污泥前处理也应与末端灰分磷回收相结合,尽量避免过多化学药剂投加带来的污泥灰分金属含量增加.污泥单独焚烧亦是决定灰分磷回收效率的关键.欧洲政策已明显支持污泥焚烧并从灰分中回收磷,政策和做法值得我国借鉴、学习. 展开更多
关键词 污泥焚烧 焚烧灰分 磷回收 重金属分离 连续沉淀 热处理
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Tetrasphaera聚磷菌研究进展及其除磷能力辨析 被引量：19
4
作者 郝晓地 陈峤 刘然彬 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期741-753,共13页
强化生物除磷(EBPR)工艺在污水脱氮除磷中扮演着重要角色,其机理研究与工程应用也较为成熟.长期以来,Accumulibacter菌属(A菌)作为EBPR工艺最主要的聚磷菌(PAOs)已被广泛接受.同时,具有聚磷能力的Tetrasphaera菌属(T菌)亦被发现,且在某... 强化生物除磷(EBPR)工艺在污水脱氮除磷中扮演着重要角色,其机理研究与工程应用也较为成熟.长期以来,Accumulibacter菌属(A菌)作为EBPR工艺最主要的聚磷菌(PAOs)已被广泛接受.同时,具有聚磷能力的Tetrasphaera菌属(T菌)亦被发现,且在某些特定环境下其丰度甚至远高于A菌,进而引发业内一定的关注.本文通过对T菌发现、研究过程的梳理,总结了关于T菌丰度、代谢途径及影响其活性的因素等方面的研究成果.与A菌不同,T菌代谢途径具有多样性,可依赖发酵代谢进行细胞维持和增殖,其发酵产物甚至可以供给A菌利用.T菌可利用大分子有机物(如葡萄糖、氨基酸等)和VFAs(亲和性较低)进行厌氧释磷,继而完成好氧、甚至缺氧吸磷过程.T菌主要菌株(T.elongata)因缺少合成PHA相关酶基因而不能以PHA作为内聚产物在厌氧环境下储能;糖原和游离氨基酸被检测到可作为T菌的能源/碳源内聚物,但亦有结果相左的研究.借助于拉曼光谱技术,一些污水处理厂中T菌与A菌被证实对磷去除的贡献大小相当.总之,目前对T菌的研究还十分有限,现有研究仍不足以证明它们在EBPR中可稳定发挥除磷贡献.今后应在T菌不同代谢途径控制因素及所需环境条件方面进行深入研究,以确认T菌可否持续、稳定地实现除磷作用. 展开更多
关键词 强化生物除磷(EBPR) Accumulibacter(A菌) Tetrasphaera(T菌) 代谢途径 内聚产物
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剩余污泥胞外聚合物回收:藻酸钠正渗透分离的影响因素 被引量：1
5
作者 曹达啟 孙秀珍 +3 位作者 方晓敏 靳景宜 杨晓璇 郝晓地 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期71-75,共5页
剩余污泥中胞外聚合物(EPS)具有巨大的回收价值。然而,回收的EPS溶液含水率接近100%,其浓缩脱水是亟待解决的关键问题。正渗透(FO)膜分离具有膜污染小、浓缩率高、耐高浓度等特点,已成为新兴的节能脱水技术。提出了一种新型的死端FO浓... 剩余污泥中胞外聚合物(EPS)具有巨大的回收价值。然而,回收的EPS溶液含水率接近100%,其浓缩脱水是亟待解决的关键问题。正渗透(FO)膜分离具有膜污染小、浓缩率高、耐高浓度等特点,已成为新兴的节能脱水技术。提出了一种新型的死端FO浓缩方式,调查了模拟EPS(藻酸钠)的正渗透脱水行为。结果显示:FO膜活性层朝向料液侧时水通量下降速率小;类似于外加压力驱动,扫流模式可以减轻FO膜污染,提高水通量;为防止FO膜的拉伸变形,隔板需进行合理设计(如适宜的开孔率),以缓解水通量的下降;不同于外加压力驱动,尽管Ca^2+也可减轻膜污染,但效果有限。 展开更多
关键词 胞外聚合物 回收 正渗透 膜污染 藻酸钠
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