MAP法去除和回收氮磷的應(yīng)用現(xiàn)狀
為了應(yīng)用MAP 沉淀法去除和回收氮磷,研究 者開(kāi)發(fā)了一些工藝技術(shù),其中最常見(jiàn)的設(shè)計(jì)就是組 建一個(gè)流化床反應(yīng)器或者一個(gè)球式反應(yīng)器,但迄今 這些裝置很少在生產(chǎn)上應(yīng)用。所有這些工藝技術(shù) 中,都是通過(guò)改變pH 值或反應(yīng)離子濃度實(shí)現(xiàn)MAP 沉淀。
Uludag-Demirer 等研究利用MAP 沉淀去除 牛奶廠廢料兩階段厭氧消化反應(yīng)器出水中的氨,氨 氮去除效率在95%以上。Elisabeth 等通過(guò)中試研 究發(fā)現(xiàn),MAP 沉淀過(guò)程中可以去除94%的正磷酸 鹽,進(jìn)水濃度是61 mg/L,出水為4 mg/L。堿度和 鎂源用的是60%的氫氧化鎂泥漿,反應(yīng)器在pH 值 為8.5 左右運(yùn)行,平均進(jìn)水流速42 L/h,每天大約 產(chǎn)生320 g 干MAP。MAP 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了回用的所有 要求,作為一種緩釋化肥,其所有重金屬含量都低 于標(biāo)準(zhǔn)限值。MAP 產(chǎn)物的組成是12.4%的P、9.1% 的Mg、5.1%的N 和39%的結(jié)晶水,和理論的期望 值相對(duì)應(yīng)。Calli 等研究了MAP 沉淀法作為氣浮 方法的替代方法, n(Mg2+)∶n(NH4 +)∶n(PO4 3-)為 1∶1∶1 時(shí),垃圾厭氧處理滲濾液中大約98%的氨 氮被沉淀為MAP,出水氨氮濃度在40 mg/L 以下, 同時(shí)大約20%的COD 被去除。Ozturk 等研究發(fā) 現(xiàn),在厭氧處理滲濾液過(guò)程中,pH 值在8.5~9.0 氨氮去除率為85%。Battistoni 等用序批式流化床 反應(yīng)器和生產(chǎn)規(guī)模的反應(yīng)器從厭氧上清液中通過(guò) MAP 結(jié)晶去除磷,結(jié)果表明最大的磷去除率為 80%。Suzuki 等設(shè)計(jì)了一個(gè)MAP 積累裝置回收 純的MAP,裝置上MAP 積累面用不銹鋼的金屬網(wǎng) (直徑1 mm)做成,以減小總重。在反應(yīng)器曝氣 柱的淹沒(méi)期間,MAP 積累在裝置表面。MAP 可以 容易地用輕刷從表面刮去,可以回收95%純度的 MAP,裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適合推廣。
Chimenos等用低品位的MgO作為Mg源,用 MAP沉淀法去除廢水中的氨磷,因?yàn)椴煌肺坏?MgO價(jià)格不同,用低品位的MgO代替純的MgO減小 了廢水處理費(fèi)用。24 g/L的低品位MgO,反應(yīng)時(shí)間 為5 h,pH值為8.5~9,可以去除所有的磷,但是氨 氮不能完全去除,去除氨和磷的最優(yōu)反應(yīng)時(shí)間為20 h。pH值監(jiān)測(cè)被用做控制參數(shù),在最優(yōu)控制條件下, 在磷酸鹽低于35 mg/L,氨低于230 mg/L時(shí),去除率 可以達(dá)到90%~99%。
Lee 等研究了用鹽鹵作為MAP 法鎂源的可 行性,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率很高,氮和磷的去除率在 10 min 后就不再改變。向純?nèi)芤褐刑砑欲}鹵,磷的 去除率等于添加MgCl2 或海水的去除率。鹽鹵應(yīng)用 到生物處理的豬場(chǎng)廢水,獲得了高的磷的去除率, 但氨的去除受氮和磷的不平衡比率限制。有研究用 MAP 沉淀法去除制革廢水的的氨氮,MAP 沉淀后 的濃度達(dá)到了市政污水的水平,出水水質(zhì)可以達(dá)到 市政管網(wǎng)接受水質(zhì)的要求。Tonni 等研究表明 氨氮濃度在3 260~5 618 mg/L,用MAP 沉淀可以 去除98%的氨氮。Bo-Bertil 等通過(guò)中試進(jìn)行了 MAP 結(jié)晶從人尿中回收營(yíng)養(yǎng)物的研究,結(jié)果表明從 尿中以MAP 形式回收大量營(yíng)養(yǎng)物是可能的。通過(guò) 加入少量的MgO,產(chǎn)生了主要成分為MAP 的產(chǎn)物。 天然沸石,尤其是斜方沸石,還有天然鈣硅石和人 尿接觸后表現(xiàn)了很好的氨氮吸附量,結(jié)合MAP 沉 淀,能回收大部分的磷、鉀和65%~80%的氮。MAP 和天然礦物吸附劑混合有很好的土壤營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,能 被用著土壤改良劑。氨、斜方沸石和磷灰石的混合 物是眾所周知的緩釋肥。
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