污水处理实验装置中磷回收耦合碳源制备的工艺路径探索

　　在污水处理实验装置中，磷回收与碳源制备的耦合工艺路径探索，是实现资源循环利用与节能减排的关键方向。结合现有技术与实践案例，可从以下路径展开：

　　一、磷回收工艺选择与优化

　　磷回收需根据污水成分选择适宜方法。化学沉淀法通过投加钙盐、镁盐生成磷酸钙或鸟粪石（MAP）沉淀，适用于高浓度含磷废水，但需控制pH值与共存离子干扰。例如，天津津南污泥处理厂采用工艺，在污泥脱水滤液中投加MgCl₂，通过曝气吹脱促进MAP结晶，磷回收率超85%，同时提升污泥脱水性能，降低絮凝剂用量。生物法如强化生物除磷（EBPR）通过聚磷菌富集磷，再通过污泥消化液或焚烧灰渣回收磷，但需解决重金属污染问题。

　　二、碳源制备与磷回收的协同路径

　　碳源制备需兼顾经济性与可生化性。以餐厨垃圾水解产酸为例，通过控制温度、pH及停留时间，可将其转化为高浓度有机酸化液，替代乙酸钠等商品碳源。实验表明，餐厨垃圾酸化液在35℃、pH=6条件下，经4天水解后，其碳当量可满足反硝化需求，且无毒害作用。将磷回收与碳源制备耦合，可在高负荷碳捕捉（HLSBR）阶段富集碳源，同时通过沉淀或结晶分离磷，上清液进入后续处理单元，实现碳、磷资源的高效分离。

　　三、工艺集成与实验验证

　　构建“碳捕捉-磷回收-自养脱氮”一体化实验装置，原水首先进入HLSBR反应器，通过厌氧/微曝气模式吸附碳源，沉淀后排出剩余污泥，上清液流入磷回收单元（如PRSBR），采用MAP结晶法回收磷，最终进入厌氧氨氧化（AMXSBR）反应器完成自养脱氮。实验需监测各单元出水水质，优化pH、镁磷比等参数，确保磷回收率与碳源利用率。例如，通过调节pH至9.5，可促进MAP结晶，同时避免碳酸根竞争，提升磷回收纯度。

　　四、经济性与可持续性评估

　　耦合工艺需综合评估成本与效益。磷回收产物如MAP可作为缓释肥，市场价值显著；碳源制备可降低污水处理厂外购碳源成本。以天津津南项目为例，磷回收年节省化学药剂费用约371万元，MAP收益约164万元，具有显著经济效益。此外，耦合工艺可减少污泥产量与碳排放，符合可持续发展要求。

　　通过工艺优化与实验验证，污水处理实验装置可实现磷回收与碳源制备的高效耦合，为资源循环利用提供技术支撑。