蓝铁矿是一种生物次生矿,在热力学上是最稳定的铁、磷化合物,溶解性低,具有顺磁性,便于分离,因此为回收污泥中的磷酸盐提供了新思路。鉴于此,本课题将开展关于在好氧颗粒污泥中形成蓝铁矿的研究,得出如下结论:1.对比室温(25℃)、中温(35℃)条件下好氧颗粒污泥在相同周期内进行的厌氧消化反应。室温条件下,好氧颗粒污泥一直处于水解酸化阶段,pH值较低且无CH4产出,污泥磷释放率为36.6%,而在中温条件下,好氧颗粒污泥磷释放率高,达46.2%且水解酸化时间短,最佳水解酸化时间段为5-11 d,因此选择中温(35℃)作为后续实验的控制条件。中温条件下,对颗粒状和匀浆状的好氧颗粒污泥进行厌氧消化反应,在实验的第8 d添加FeOOH后继续进行实验,考察两种污泥在水解酸化阶段结束后加铁的模式下蓝铁矿的生成状况,结果表明:颗粒污泥和匀浆污泥两系统在添加FeOOH后均有蓝铁矿产生且消化液中磷去除率均达99%以上,铁的引入对两系统的变化一致,结果差距微弱但对颗粒污泥促进作用稍大。2.中温(35℃)条件下,研究不同Fe/P 比对颗粒状的好氧颗粒污泥形成蓝铁矿的影响,设置Fe/P 比为1.5、3、5的系统中因铁的引入均能够快速去除消化中的TP,磷去除率均达99%以上,但系统中颗粒污泥磷释放率不同,依次为26.9%、39.6%和21.6%。铁添加组中VFAs产量平均高于空白对照组42%,空白对照中无CH4产出,而加铁组中当Fe/P 比为3时有最大CH4产量,为2.3 mL/g VS,XRD结果显示加铁系统中均有蓝铁矿形成,铁的引入能够促进好氧颗粒污泥厌氧进程,在Fe/P比为3时有最佳的促进效果。3.中温(35℃)条件下,考察不同Fe/P 比对匀浆状的好氧颗粒污泥形成蓝铁矿的影响,将好氧颗粒污泥利用匀浆机进行匀浆操作,设置Fe/P比为1.5、3、5,结果显示:加铁组匀浆污泥消化液中磷去除率均达99%以上且系统中均有蓝铁矿形成但蓝铁矿颗粒存在大小和形貌之间的差异。铁的添加有效促进匀浆污泥厌氧消化反应,加铁组NH4+-N和SCOD浓度均远高于未加铁组,且加铁组VFAs平均产量高出未加铁组的24%,乙酸平均产量是未加铁的70%,CH4平均产量是未加铁组的5.7倍。当Fe/P为1.5时对匀浆污泥厌氧消化系统产生最佳的正向促进作用。4.中温(35℃)条件下,探究不同Fe/P比对接种厌氧颗粒污泥的好氧颗粒污泥形成蓝铁矿的影响,此过程是对颗粒状的好氧颗粒污泥进行研究,以下简称接种污泥,同样设置Fe/P 比为1.5、3、5,相较前期不接种污泥实验,接种污泥最佳Fe/P比为3,在此条件下,消化液中TP去除为99%,污泥磷释放率为27.6%,CH4产量为34 mL/g VS,是不接种污泥的12倍,总产气量为115 mL/g VS,是不接种污泥的2倍。