中国在“十二五”和“十三五”期间大力兴建污水处理厂,在显著改善水环境质量的同时,也产生了大量富含磷的活性污泥。由于热源获取难度小且热处理工艺污泥减量明显,近年来国内外学者对污泥热处理展示出浓厚的兴趣。本研究使用低温热处理技术联合化学结晶方法从富含金属盐类的活性污泥中回收磷元素。该技术具有工艺简单、氮磷元素回收效果理想、回收产物高值化等特点,在中小污水厂具有广阔的应用前景。本文对城市污水处理厂好氧池末端的活性污泥进行低温热处理释放其中的磷,并以磷酸铵镁的形式回收磷。将有无添加金属络合剂EDTA污泥的释磷效果进行对比分析,研究EDTA在加热过程中对污泥磷释放的影响机制,并考察了低温加热过程和磷酸铵镁沉淀过程中各个因素对磷释放和磷回收的影响,确定其最优化的条件。研究结果表明:污泥在只进行低温热处理后释放磷元素非常有限,只释放出5%的总磷(T-P)。添加10mmol/L的EDTA后,能够释放出大量的磷,磷酸盐(Pi)和T-P的释放量达到110mmol/L和140mmol/L,比没添加EDTA增加了将近10倍。本试验中添加10mmol/L的EDTA并在80℃下低温加热处理60min后,能够最有效地释放污泥中的磷。在这个条件下,TP的释放量可达到140mg/L(约65%),其中所释放的Pi和聚磷酸盐(poly-P)分别占TP的78%和20%。EDTA主要通过影响污泥中的金属元素的释放来提高磷的释放量,其中影响最大的是Ca、Mg、Al和Fe这四种金属元素。按照EDTA对其影响程度由大到小进行排列分别为:Al>Fe>Ca>Mg。添加EDTA还可以明显地提高污泥的破解程度。p H值和Mg:N:P的摩尔比对上清液中Pi和poly-P的回收效果都有显著的影响,并且其影响程度很接近。在p H=9、n(Mg2+):n(N H4+):n(P)=1.5:1:1的条件下,磷酸铵镁沉淀法能够最有效地回收磷。此时分别回收105mg/L的Pi和40mg/L的poly-P,其沉淀率分别为88%和80%。产物中的磷大部分以磷酸铵镁的形式回收。在本试验中,磷的回收率可达50%多。本研究可得出以下结论:污泥中的金属盐类会严重阻碍低温加热过程中磷的释放,可通过添加金属络合剂EDTA来改善其效果。大部分的Ca离子和少部分其它金属离子在EPS中与磷结合形成的难溶物并通过架桥作用增强EPS对温度的抗性;而且含有金属化合物的EPS和附着在细胞表面的含Al化合物能够堵住微生物细胞膜和细胞壁上的通道,从而阻碍细胞中磷的释放。添加EDTA还可以明显地提高污泥的破解程度,从而减少污泥产量,改善污泥性能,降低污泥的处理与处置费用,有利于污泥的后续处理与再利用,实现污泥的减量化和资源化。产物中仍然存在其他金属形成的杂质。