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愈来愈多的污水处置厂在实践营养物收受接管，此中磷是最多见的收受接管物资之一。除应对日趋严酷的出水磷浓度以外，污水厂除磷的念头还包罗解决管道和工艺装备的鸟粪石结垢的问题(污水处置装备经常会在持久运行中堆集了年夜量鸟粪石形态的矿物资附着物，对管道和装备造成粉碎)，还能酿成可发卖的肥料，成为污水厂有力的宣扬素材。

CalPrex的磷收受接管手艺据悉最初源自一家叫Nutrient Recovery & Upcycling（简称NRU）的公司，然后Centrisys/CNP公司从NRU那边取得了该工艺手艺的独家授权。2019年末，水业杂志《TPO(处置厂运营者)》采访了NRU公司的开创人之一Menachem Tabanpour。在本期的微信专栏里，小编连系这篇采访报导，和大师一路增添对CalPrex的领会。

CalPrex的成长史

NRU公司说，该工艺可以在污泥进入厌氧消化器前收受接管跨越45%的总磷。方式是在厌氧消化前设置在一个非凡的反映器，向残剩污泥和低级污泥的浓缩液投加氢氧化钙，终究以钙磷石（CaHPO4·2H2O，英文名为Brushite）的情势捕捉磷，将其干燥后可以制成肥料颗粒。

Tabanpour师长教师说他和CalPrex的故事可以从20年前说起。2002年，当他还在读中学的时辰，他加入了威斯康星麦迪逊年夜学的Philip Barak传授的尝试室暑期练习项目。Barak传授是CalPrex的最初发现人，不外他最初是研究若何用单份子膜结晶提取鸟粪石。

因为项目不竭成长，Tabanpour师长教师在读本科的时辰得以继续介入此项目。项目组起首与位在麦迪逊的九泉污水处置厂(Nine Spring WWTP)展开合作，在处置工艺的分歧位置进行采样，以肯定最好的除磷点。他们发现，在酸性消化池中(SRT根基为1.5天)，pH值的降落会使磷变得很是易溶和易在提取。2007年，他们决议抛却了对鸟粪石的研究，并开启了钙磷石收受接管的新标的目的。

2011年，为了加快其贸易化历程，团队成立了NRU公司。第一个中试项目位在伊利诺伊州Woodridge城的Greene Valley污水厂，该厂的管道也饱受鸟粪石结垢的困扰。他们一共在Woodridge做了两期的中试，第一次是在2014-2015年，第二次是2017年。他们这项手艺也遭到行业的存眷，2017年，美国圣骑士(Centrisys)的子公司CNP取得了独家授权，给这项手艺注册了 CalPrex的商标名。之所以起这么个名字，是由于CNP此前已有一款叫MagPrex的基在鸟粪石沉淀的磷收受接管手艺，他们认为CalPrex+MagPrex能给污水厂供给最高的磷收受接管率的解决方案。

在随后的2018年，Centrisys/CNP和NRU新构成的团队更进一步，在获得密尔沃基城市污水治理局(MMSD)、丹佛城市污水治理局(MWR)和麻省水资本治理局(MWRA)的撑持后，取得了美国水研究基金会(WRF)的研究经费，继而在九泉污水厂进行更年夜范围的示范项目，来验证该工艺手艺的范围化潜力。

CalPrex的分歧的地方？

在被问到CalPrex工艺和其他磷收受接管工艺有甚么素质区分时，Tabanpour是这么回覆的：“一个要害的区分是，我们不出产鸟粪石，而是出产钙磷石，后者是一种磷酸钙矿物，而不是磷酸镁氨矿物。同比其他已贸易化的磷收受接管手艺，CalPrex的收受接管率是它们的两到三倍。一般来讲，除磷率的要害是你能消融几多磷。捕捉已消融的磷进行是除磷工艺最简单的部门，难点是你能将污泥里几多的总磷酿成可溶的情势？”

凡是环境下，污水中的磷会被封存在污泥中。约10-20%的磷进入初始污泥，其余年夜部门在残剩污泥中，出水还含有10%。Tabanpour说：“污泥经浓缩后，根基就是一个磷汇(phosphorus sink)，它首要以细胞或颗粒态存在。为了进行收受接管，你需要让这些磷消融出来。这就是发酵池的感化。在发酵池中，较低的pH值能释放更多的磷，而且能连结在可溶的状况。在离心计心情脱水后，你就获得高浓度可溶性磷的离心液，约为500ppm，而且TSS较低。这是后续磷沉淀的抱负溶液。”

CalPrex反映器

那末CalPrex反映器事实是若何收受接管磷的呢？Tabanpour是这么回覆的：“我们插手氢氧化钙（熟石灰），pH值从5.5升至6.5。构成的磷酸钙矿物在斜板沉淀池中沉淀，然后用离心计心情将其脱水，再干燥后做成肥料。脱水后的离心液送回污水处置线。”

钙磷石的特点

Tabanpour暗示：钙磷石和鸟粪石近似，也是一种很是好的缓释肥料。纯的钙磷石的磷含量约18%，而鸟粪石的磷为12.6%，所以它是一种更高效的矿物磷肥，是市道其他磷肥的杰出替换品。鸟粪石的构成会陪伴晶体进程，构成年夜的晶体或珍珠，但钙磷石不会。后者构成150-300μm的颗粒。脱水后，它会构成一种糊状物，看起来像厚厚的混凝土。干燥后则成为一种非白色或灰色的粉末，可以制成颗粒。

甚么污水厂合用？

在被问到甚么污水厂最合适选用此工艺。Tabanpour暗示有四年夜类的污水厂可快速适配：

起首最适合的是已有预发酵水解工艺的污水厂；

第二种是需要在厌氧消化前往除年夜部门磷的污水厂，由于他们一般面对很是严重的鸟粪石结垢问题，或是对污泥磷浓度有相干要求的污水厂；

第三种是有后置好氧消化器(PAD)的污水厂，由于PAD能粉碎碱度并下降pH，提高消融磷含量而得以收受接管；

第四种是想提高生物固体肥料产量的污水厂。

别的，Tabanpour还提到，NRU有本身的钙磷石肥料商品—— 2019 年秋季他们推出了一款名为 Steady State 的肥料品牌。发卖的肥料包罗AirPrex装配出产的鸟粪石和CalPrex装配出产的钙磷石，和按照客户需求定制的氮磷钾夹杂肥料。

据悉，除MMSD水务局的九泉污水厂，在丹佛污水厂的测试显示在厌氧消化前加设的CalPrex系统去除年夜部门磷后，污泥中的氮磷比例加倍公道，获得的磷肥质量能更好地知足农用的氮需求，这也反过来提高了他们对钙磷石肥料的决定信念。小编小我则认为，跟着大师对活性污泥中的磷转化机制熟悉的加深，相信将来的磷收受接管手艺的收受接管率有望进一步提高。

因为小编程度有限，列位读者假如想领会CalPrex更多细节，仍是请查看WRF的陈述原文。如有不合错误的地方，请多多斧正。

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