一种用于反硝化外加碳源的制备方法和应用,具体涉及一种回收蓝藻厌氧发酵液中氮磷后作为外加碳源的技术,属于固体有机废物的处理与利用和水处理技术领域。
随着我国工业化进程的加快和社会经济的快速发展,大量含氮、磷废水排入水体,使得我国淡水湖之一的太湖处于富营养化水平。湖泊富营养化导致蓝藻大面积爆发,危机饮用水安全,破坏生态环境和自然景观,引起了极大的环境问题。太湖蓝藻的处理处置及其资源化利用成为亟需解决的问题。目前,国内外蓝藻的利用方式主要有提取有用物质、制成生物柴油、生产沼气、做有机肥料等,但是产品附加值较低,需要开发附加值更高的蓝藻资源化技术。蓝藻的有机质含量高,是厌氧发酵的理想底物。通过厌氧发酵将蓝藻中的有机质转化为挥发性脂肪酸(VFAs),可以获得具有经济价值的产品,使蓝藻得到资源化利用。但对于蓝藻厌氧发酵产物的后续利用还需要继续研究。
污水的脱氮是满足不断提升的污水排放标准的关键因素之一。然而在我国许多城市,生活污水中的可利用碳源的不足严重制约了氮的有效去除。城市污水处理厂通常投加商用的外加碳源(甲醇、乙酸、乙酸钠、乙醇等,即能够通过外加的方式提供碳源的物质)来满足脱氮所需的C/N比,再通过生物脱氮处理使其达到污水排放标准。但是,投加商用碳源大大增加了城市污水处理厂的运行成本,因此需要寻找合适的替代碳源。有研究将纤维素类固体碳源作为替代碳源,如银杏叶、香樟叶、菖蒲、芦苇花、秸秆、木屑、树皮、松枝和花生壳等,但是利用该类碳源时,首先需要预处理,操作过程较复杂,其次有些碳源的脱氮效果较差,如树皮和芦荟花的脱氮率只有12.94%和66.11%,此外,固体替代碳源相比于液体碳源失去了易利用,反应速度快等优势。
鸟粪石(磷酸铵镁,MgNH4PO4·6H2O)沉淀法可以同时回收蓝藻发酵产物中的N、P,反应迅速,操作简单,并且鸟粪石还可直接或间接被用作农业、林业优质肥料,是一种优质的缓释肥。鸟粪石沉淀法因为其良好的经济及环境效益,拥有广阔的应用前景,是当前污水脱氮除磷实现资源化的一个研究热点。
磷酸钙沉淀法(CP)是目前回收磷的主要工艺,磷酸钙是磷矿石的主要成分,回收的磷酸钙可直接用作磷酸盐的工业原料。