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给水厂污泥除磷的试验研究
随着人口的不断增长以及城市化进程的不断加快，城市生活垃圾的处理问题日益突出。在此问题的处理过程中，给水厂污泥的除磷技术成为了不可忽视的关键技术之一。本文将讨论给水厂污泥除磷技术的试验研究。
一、给水厂污泥除磷技术的研究背景
给水厂是城市供水的重要设施，其在提供高品质的饮用水方面扮演着关键的角色。然而，给水厂产生的污泥也是城市废物处理的一个重要源头，其含有大量的营养物质，如氮、磷等元素。如果这些元素不能被正确处理和利用，不仅会浪费资源，还会对环境造成污染。
目前，很多城市对于处理给水厂污泥的方式都是采用传统的污泥压脱水处理方式，这种处理方式虽然可以分离出一部分的水分和固体废弃物，但其中含有的营养物质也随之流失，对环境造成了浪费和污染。
因此，人们开始关注如何在处理污泥的同时有效的回收其中的营养物质。其中，除磷技术是其中的重要环节。
二、给水厂污泥除磷技术的研究现状
当前，关于给水厂污泥除磷技术的研究主要包括生物法、化学法和物理法等方法。
生物法主要是指利用微生物的酶解和吸附作用来除磷，其中较为经典的是生物吸附法。例如，采用一些富含磷的生物质（如植物、动物等）可以达到较好的去除磷的效果。
化学法则是指通过化学反应来将污泥中的磷元素转化为可沉淀物，从而达到去除的过程，例如，化学除磷法中多采用氢氧化钙等化学试剂作为除磷剂。
物理法则是指采用一些物理方法将污泥中的磷元素分离出来，例如，利用离心、过滤、渗透等物理过程来实现除磷。
三、给水厂污泥除磷技术试验的研究方法
本次试验采用生物吸附法和化学除磷法对给水厂污泥进行除磷处理。生物吸附法中，选用了吸附剂生物炭，利用生物炭中丰富的孔隙结构、表面亲疏水性以及负电荷等特性实现对污泥中磷元素的吸附。化学除磷法中，采用直接投加氢氧化钙于污泥中的方法来实现除磷。
试验条件如下：
1.试验时间：连续三个月
2.试验温度：20℃-25℃
3.试验方法：
（1）生物吸附法
首先，在本案例中筛选出能够吸附磷元素的生物质生物炭，并对生物炭样品进行干燥处理。然后将生物炭样品与原始给水厂污泥混合，并在摇床中混合营养液，以满足微生物生长的需要。
在试验过程中，观察营养液中的微生物是否生长、生长的速度、生物吸附剂吸附污泥中磷元素的效果、生物吸附剂上磷元素的饱和度和吸附剂再生的效果等。
（2）化学除磷法
直接投加氢氧化钙（Ca(OH)2）于污泥中，并在混合过程中观察其沉淀效果、沉淀速度及化学除磷效果等。
四、试验结果
生物吸附法：
生物吸附剂的吸附效果不错，在生物炭的干燥处理下，生物吸附剂能够吸附污泥中的磷元素，实验结果表明，在生物吸附剂用量适当、生物营养液配比合理的前提下，其能够对污泥中80%以上的磷元素进行去除。同时发现，在较长的使用周期内，生物吸附剂的吸附效果下降，但是通过再生处理后”生物吸附剂吸附磷元素的效果会重新得到提升。
化学除磷法：
将氢氧化钙直接投加于污泥中，实验表明，在足够的投加量下，其能够将污泥中的磷元素转化为可沉淀物，在过滤处理之后磷元素含量降低至0.5mg/L以下，除磷率约为90%。同时，研究发现，在该试验中氢氧化钙的投加量对于除磷效果具有非常明显的影响，偏少或偏多的投加量都会导致除磷效果的下降。
五、结论
本次试验中，分别采用生物吸附和化学除磷两种方法对于给水厂污泥中的磷元素进行处理。生物吸附效果较为理想，需要耐心和精细的运营，在效果降低的时候切记重新进行再生处理；化学除磷法采用的高效矿化除磷技术可以有效的实现磷元素的去除，但投加量过少或过多都会导致效果下降，应当严格控制投加量。尤其值得注意的是，无论是哪一种方法，都需要人们能够高度重视其环保性，采取符合低碳、环保的运营方法，以保护我们的环境，确保我们的可持续发展。