针对活性污泥的回收战略:DOE和多目标优化,分析关键的过程因素和相关成本

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 废物管理 废物管理

背景情况:

• 污水污泥是 (P) 的潜在来源,减少了对自然储量的依赖.
• 从活性污泥中回收P的挑战源于各种P形式和有限的释放.

研究的目的:

• 为了优化从活性污泥中释放的 (P).
• 确定过程条件,平衡成本效益和P回收最大化.
• 为了评估 P 提取后的沉效率.

主要方法:

• 使用响应表面方法 (RSM) 来评估pH值,温度和酸盐对P.释放的影响.
• 采用多目标优化来找到最佳的过程条件.
• 在提取后以无形酸盐 (ACP) 的形式沉.

主要成果:

• 影响P释放的最重要因素是pH值,其次是温度-乙酸盐相互作用和温度.
• 在室温下以pH4的酸化产生了具有成本效益的P提取 (44%的效率,约1美元/公斤P).
• 在pH值为9的环境下实现了高P沉效率 (~100%),每干泥的潜在回收率为15-20公斤P.

结论:

• 优化的条件 (pH 4,室温) 允许从污水污泥中有效和经济有效地提取.
• 无形酸沉对于回收提取的是非常有效的.
• 这种方法提供了从废水污泥中回收的可持续途径.