案例！鸟粪石法除磷在世界最大的污水处理厂的应用！

案例！鸟粪石法除磷在世界最大的污水处理厂的应用！

【能源人正在观看，点击右上角添加‘关注’】

北极星水处理网：芝加哥污水处理厂是全球最大的二级污水处理厂，在面临升级改造需要增加除磷技术时，选择了生物除磷，建成了全球最大的磷回收厂，成为全球污水资源回收的新标杆。成为污水处理行业的先锋未必是好事。

再生水厂 - MWRD 运营着可能是美国最著名、规模最大的污水处理厂。再生水厂位于芝加哥西南部，是世界上最大的二级污水处理厂，也是美国探索污水资源回收的先驱。

凭借这些头衔，该污水处理厂自然成了媒体头条的常客。最近，他们又再次成为新闻焦点，因为他们在磷回收和下游水保护方面的成就获得了 WEF 美国水环境联合会颁发的“项目卓越奖”。

关于该污水处理厂如何成为世界上最令人印象深刻的资源回收项目之一的故事，在互联网上可以找到很多文章。2016年，它采用了磷回收技术，并聘请了Black＆进行设计和施工工作。如今，该污水处理厂的峰值处理能力为529万立方米，实际日均处理量为270万立方米。MWRD每年可回收和生产7,500吨肥料，并以“Green”品牌销售。

尽管取得了这些成就，MWRD 并没有满足于现状，而是制定了继续提高工艺效率的计划。第一步是使用另一项名为 的技术。

Waste to 是“废物回收”的缩写，意为从剩余污泥中回收磷。MWRD 发言人表示：“通过将该技术添加到整个营养物回收系统中，MWRD 可以减少生物除磷对污泥脱水设备的损坏。这将减少脱水过程中聚合物的使用。它还可以提高磷回收过程的可靠性，并使回收率翻倍。”

在项目期间，MWRD还获得了一些重要的经验教训，这些经验教训不仅可以帮助芝加哥水务局制定未来项目的决策，还可以为其他地区的水务部门提供参考。

经验1

“MWRD 选择采用设计-建造方法交付该项目。这对 MWRD 来说是一次新体验，也为团队提供了学习的机会，”MWRD 发言人表示。“标准反应堆对于该工厂来说太小了，因此团队不得不回到设计部门重新设计一个新反应堆以匹配工厂的大小。”

经验2

水利部还了解到了很多有关鸟粪石问题的知识。

“水泵和管道中鸟粪石的积累也为我们提供了学习的机会，”一位发言人说。“我们正在安装自动酸洗系统来保护水泵。”

鸟粪石含有镁、铵和磷，可以回收制成肥料。解决污水处理厂的鸟粪石问题让 MWRD 看到了这一工艺在小型污水处理厂取得成功的可能性。

“鸟粪石去除应该可以扩展到最大和最小的污水处理厂，”发言人补充道。“通过在现有污水处理厂的占地面积上回收鸟粪石来去除磷在技术和经济上都是可行的。实施不回收鸟粪石的 EBPR 将使污水处理厂额外花费 7.5 亿美元。带有鸟粪石回收的 EBPR 工艺非常可靠、成本低得多，并且可以在其他地方复制。”

经验 3

最后，MWRD 正在制定一个宏伟的目标，即到 2023 年实现完全能源中和。他们目前正在升级其初级澄清器，并寻找新技术以提高其效率。他们还在寻找再生水的工业客户。

“再生水厂一直在开发和完善一种强大的资源回收模式，该模式结合了再生能源、水、污泥、磷和其他营养物质，”发言人总结道。“我们正在评估污水处理厂厌氧消化器的潜力，并正在考虑接受外部食物和其他食物有机物，以最终帮助我们实现能源中和的目标。”

虽然MWRD的污水处理厂在美国赢得了全国性的认可和业界的赞誉，但他们仍在寻找改进的空间。这些经验不仅可以帮助美国的污水处理厂管理者，也可能对中国的污水处理厂管理者有所启发。

鸟粪石法的原理

鸟粪石学名磷酸镁铵（·6H2O），英文缩写MAP，是一种白色粉末状无机结晶矿物，相对密度为1.71。废水处理中鸟粪石沉淀法是向含有磷酸盐和氨氮的废水中添加镁离子，发生反应生成不溶性鸟粪石沉淀，实现废水脱氮除磷。与传统活性污泥法相比，可减少污泥体积约49%，对实现氨氮资源回收具有重要意义。

在水溶液中，鸟粪石的形成过程可以用以下三个化学反应式来描述：

鸟粪石的生成受水溶液pH值影响很大，当溶液中Mg2+、NH4+、PO43-的活度积大于鸟粪石的溶度积（鸟粪石的溶度积常数为3.89×10-10~7.08×10-14）时，鸟粪石就会自发沉淀。