有些污水厂还在纠结怎么除磷？磷回收才是未来污水除磷的新出路！.docx

磷，人类和其他生物生命活动不可缺少的元素，磷肥更是农业生产必不可少的肥料。在淡水中，磷含量是有限的，一旦水中磷酸盐的含量超过一定浓度势必导致植物过度生长。这也是为啥会产生水体富营养化。不过今天讲的不是除磷，这些工艺啊、技术啊已经被分析的够多了，小编最近更关心的是磷短缺问题。鲁迅说过，磷同水一样，对所有现代经济体来说都是不可或缺的。如果像关注全球水资源那样去关注全球的磷资源，人们的担忧就会陡然加重。令人不解的是，人们并未更加重视磷资源。目前人类对磷矿资源的利用方式是不可持续的：不断开采不可再生的磷矿资源，利用其中的部分磷元素，将其余的排入水环境或污泥坏消息是，按照目前的消费量，世界磷矿资源将在100年内陷于枯竭。好消息是，我们根本等不到磷枯竭的那一天。从污水中要磷或许是醒悟了，也可能是觉得要给后世子孙留点资源，总之，各个国家开始想发设法遏制磷的消失速度。2008年，荷兰政府研究组织STOWA（荷兰水研究基金）提出了NEWs框架，其中N就代表着营养物回收。在这个框架下，许多荷兰污水处理厂着手开始大规模应用磷回收工艺，重视程度空前。2016年，瑞士出台政策强制从污水/污泥、动物粪尿、动物骨粉中回收磷，并以此作为磷肥的生产原料，使之再次进入土地，用作作物肥料，形成了一个磷元素封闭循环系统。英、法、德作为欧洲三驾马车，在磷回收方面也不甘落后，纷纷推出各自磷回收政策和计划，比如苏格兰的“零废物计划、法国“磷回收网络系统德国“污泥条例改革修正案等。当然其他相关政策还有很多，大家感兴趣的可以去查查。政策有了，那么该如何从污水中要磷？其实，污水磷回收的实质很简单：就是将水中的磷固定下来，使其与污水分离，变成类似磷矿石的产物，可以用于磷酸盐工业或用作农肥。目前研究和试验较多的磷回收工艺是磷酸钙沉淀法和磷酸铉镁结晶法。前者使磷酸根与钙离子结合生成磷酸钙沉淀，从水相析出；后者使磷酸根与镁和钱根离子结合，形成磷酸镀镁晶体（俗称鸟粪石），与水相分离，这一工艺同时将污水中的部分镀结晶出来。虽然原理并不复杂，但由于污水成分复杂，共存干扰组分，尤其是碳酸根、有机酸等组分能够与磷酸根竞争钙镁离子，所以工艺也不是那么容易搞的。一般认为，从污水中回收的磷酸钙可以被用作磷矿石的替代产品，而回收的磷酸筱镁可被用作缓释磷肥。污水磷回收的小试和中试研究有很多，荷兰和日本已经有污水磷回收的大规模试验厂。比如荷兰的Geestmerambacht污水处理厂以石英砂为磷酸钙结晶的晶种，使回收的磷包裹在石英砂上，形成类似磷矿石的粒状产品，其产品已经被当地磷酸盐生产企业使用。磷回收的途径直接土地利用回收磷将污泥直接土地利用是最经济的污泥处置方式之一。这种方法是直接将富含氮磷的污泥当作肥料用于土地中，成本低廉，不需要另作处理就能实现对磷元素的回收。缺点就是，污泥中有毒重金属、有机污染物和病原体的存在严重限制了其作为肥料直接利用。所以这个方法虽然方便经济，但是二次污染太严重了，PASS!从污泥消化液中回收磷污泥消化液中的磷一般可以通过凝聚沉淀法和结晶法去除。凝聚沉淀法是利用铁盐、铝盐等与废水反应生成无晶型的磷酸盐沉淀物，然后固液分离后达到除磷的目的。凝聚沉淀除磷的优势在于除磷效率较高且稳定可靠，缺点在于药剂费用较高并且污泥产量大，沉淀产物成分复杂，无法实现磷的可持续利用。相比凝聚沉淀法而言，目前从消化液中进行磷回收使用最广泛的方法是结晶法。废水中的磷以磷酸盐矿物的形式结晶沉淀，主要的沉淀形式有鸟粪石、羟磷灰石等。结晶沉淀法最大的好处是能够高效高质量地从废水中获得磷酸盐矿物，这些形成的矿物大部分重金属含量很低，能够直接应用于农业。尤其是鸟粪石，它的溶解度很低，就算大量使用也不会有过多的磷元素释放出来，对环境造成污染。鸟粪石即磷酸镀镁，分子式为MgNHPO46H2O,英文缩写为MAP0回收的MAP中磷元素含量折算成P2O5标准量后可达51.8%（P2O5含量不小于30%为富磷矿）。所以，MAP结晶法不仅可以同时去除氮、磷两种污染物，并且所得的结晶产物MAP含磷量高，可作为高效的缓释肥被重新利用。但是考虑到结晶法是直接在废水中形成沉淀，很有可能会把有毒有害的有机污染物或病原体带到沉淀里面，所以在进行沉淀反应之前应将污水进行处理，避免这些有害物质污染沉淀。从污泥焚烧残余物中回收磷最近几年，从污泥焚烧灰渣中进行磷回收的方法也引起了广泛关注。污泥中的磷含量大约为1%5%,而灰渣中的磷含量高达5%11%,要比污泥高很多。数据显示，污泥中的磷含量大约是0.12gL,而灰渣中的含量大约是70134gKg这样一对比，灰渣确实完胜污泥。虽然从污泥焚烧灰渣中回收磷的效率比直接从污泥或消化液中回收高510倍，但焚烧污泥消耗的能量很大，只能在一些大型污水处理厂中应用。丹麦一家公司在污泥焚烧后，用酸将其中的磷酸盐及重金属溶解，将混合液通过四次离子交换膜，分离了重金属和磷酸根，回收效果很好。磷网收方式实际案例工艺特点动物粪尿磷美国某养猪场对猪粪尿进行固液分离.在含磷量较高的废液中网收磷磷收效率可达94%以上无害化返田荷兰某养殖场先将收集的动物粪尿进行脱氮处理.剩余的需VOil废液再投加MgO,以鸟粪石形式回收磷农村污水源欧洲某分散式家将农村匏尿与其他生活污水分类收集处理实现水资源和营养分离粪尿回收庭污水处理装置物质的回收美国StiCkney污水处理J可以实现污水中高达85%的磷Wl收效率,还能减少污泥脱水消化液中40%的氨短负荷城市污水/污泥磷回收德国Lingen污水处理厂除回收破外.还可提高脱水污泥含固率.防止消化池管道结垢.减少药剂使用量瑞士苏黎世韦德雷兹利污泥焚烧厂可实现离纯含磷化介物回收最后，其实，科技发展到现在，磷回收在技术层面已经没有太多难点，需要的是政府立法支持、鼓励和补贴，否则磷回收市场很难被驱动。随着时间的推移和磷矿资源的日益耗竭，将来总有一天，人们对磷矿资源的重视将会比对能源更加重视。但到那时，是否为时已晚？