一種用于反硝化外加碳源的制備方法和應(yīng)用,具體涉及一種回收藍(lán)藻厭氧發(fā)酵液中氮磷后作為外加碳源的技術(shù),屬于固體有機(jī)廢物的處理與利用和水處理技術(shù)領(lǐng)域。
隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大量含氮、磷廢水排入水體,使得我國(guó)淡水湖之一的太湖處于富營(yíng)養(yǎng)化水平。湖泊富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致藍(lán)藻大面積爆發(fā),危機(jī)飲用水安全,破壞生態(tài)環(huán)境和自然景觀,引起了極大的環(huán)境問題。太湖藍(lán)藻的處理處置及其資源化利用成為亟需解決的問題。目前,國(guó)內(nèi)外藍(lán)藻的利用方式主要有提取有用物質(zhì)、制成生物柴油、生產(chǎn)沼氣、做有機(jī)肥料等,但是產(chǎn)品附加值較低,需要開發(fā)附加值更高的藍(lán)藻資源化技術(shù)。藍(lán)藻的有機(jī)質(zhì)含量高,是厭氧發(fā)酵的理想底物。通過厭氧發(fā)酵將藍(lán)藻中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸(VFAs),可以獲得具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)品,使藍(lán)藻得到資源化利用。但對(duì)于藍(lán)藻厭氧發(fā)酵產(chǎn)物的后續(xù)利用還需要繼續(xù)研究。
污水的脫氮是滿足不斷提升的污水排放標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵因素之一。然而在我國(guó)許多城市,生活污水中的可利用碳源的不足嚴(yán)重制約了氮的有效去除。城市污水處理廠通常投加商用的外加碳源(甲醇、乙酸、乙酸鈉、乙醇等,即能夠通過外加的方式提供碳源的物質(zhì))來滿足脫氮所需的C/N比,再通過生物脫氮處理使其達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。但是,投加商用碳源大大增加了城市污水處理廠的運(yùn)行成本,因此需要尋找合適的替代碳源。有研究將纖維素類固體碳源作為替代碳源,如銀杏葉、香樟葉、菖蒲、蘆葦花、秸稈、木屑、樹皮、松枝和花生殼等,但是利用該類碳源時(shí),首先需要預(yù)處理,操作過程較復(fù)雜,其次有些碳源的脫氮效果較差,如樹皮和蘆薈花的脫氮率只有12.94%和66.11%,此外,固體替代碳源相比于液體碳源失去了易利用,反應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)。
鳥糞石(磷酸銨鎂,MgNH4PO4·6H2O)沉淀法可以同時(shí)回收藍(lán)藻發(fā)酵產(chǎn)物中的N、P,反應(yīng)迅速,操作簡(jiǎn)單,并且鳥糞石還可直接或間接被用作農(nóng)業(yè)、林業(yè)優(yōu)質(zhì)肥料,是一種優(yōu)質(zhì)的緩釋肥。鳥糞石沉淀法因?yàn)槠淞己玫慕?jīng)濟(jì)及環(huán)境效益,擁有廣闊的應(yīng)用前景,是當(dāng)前污水脫氮除磷實(shí)現(xiàn)資源化的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
磷酸鈣沉淀法(CP)是目前回收磷的主要工藝,磷酸鈣是磷礦石的主要成分,回收的磷酸鈣可直接用作磷酸鹽的工業(yè)原料。