磷酸銨鎂沉淀法脫除生活污水中氮磷的研究
摘要:針對(duì)低有機(jī)物高氨氮濃度的生活污水,經(jīng)UASB處理后的厭氧廢水,氮含量較高,磷基本未除去,處理 出水效果欠佳的情況,提出磷酸銨鎂沉淀法脫除生活污水中的磷以及部分氨氮。初步確定了影響磷酸銨鎂沉 淀反應(yīng)因素為pH值,Mg2+:PO43-:NH4+,反應(yīng)時(shí)間t。最優(yōu)反應(yīng)條件為:pH=8.5,Mg2+:PO43-:NH4+=1.2:1:l, 反應(yīng)時(shí)間t=l min。磷的去除率可高達(dá)94.0%,氨氮的去除率達(dá)71.5%,為低濃度的生活污水的后續(xù)生物處理 創(chuàng)造了良好的條件。
關(guān)鍵詞:生活污水;除磷脫氮;磷酸銨鎂沉淀
前言
磷是所有生命形式不可缺少的營養(yǎng)元素,是一 種不可再生,不可替代的資源ll。J。同時(shí)氮磷也是 造成水體富營養(yǎng)化的重要因素,氮磷污染所導(dǎo)致的 水體富營養(yǎng)化已危害農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、旅游業(yè)等諸多行 業(yè),也對(duì)飲水衛(wèi)生和食品安全構(gòu)成了巨大的威脅。 當(dāng)水體中總磷濃度達(dá)到0.02 mg/L時(shí),水環(huán)境的生 態(tài)平衡就被破壞。環(huán)境水體中80%的磷來自于生 活污水的排放,因此要求污水處理廠在去除生活污 水中有機(jī)物的同時(shí)也必須去除其中的氮磷。因此, 經(jīng)濟(jì)有效的控制氮磷污染已成為當(dāng)前急待解決的重 大環(huán)保課題。
目前,對(duì)同步脫氦除磷的研究主要有活性污泥 法和生物膜法兩大類,這兩種方法在廢水處理領(lǐng)域 得到了很好的推廣,但是也存在不足。縱觀目前各 種脫氮除磷工藝,雖其形式多樣,但從運(yùn)行的實(shí)際效 果來看,要么脫氮除磷效果不穩(wěn)定,要么由于工藝結(jié) 構(gòu)復(fù)雜,能耗高,從根本上限制了工藝的發(fā)展應(yīng)用前 景。特別對(duì)于低濃度生活污水,單純采用傳統(tǒng)生物 處理工藝處理,由于系統(tǒng)長期在低有機(jī)負(fù)荷狀態(tài)下 運(yùn)行,無法為微生物提供足夠的養(yǎng)分,因此易造成出 水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)和能源浪費(fèi)。由此可以用化學(xué)法和生 物法相結(jié)合的途徑來解決這一難題。
磷酸銨鎂沉淀,俗稱鳥糞石,是一種難溶于水的白色 晶體。常溫下,在水中的溶解度積為2.5×103。通 過投加化學(xué)試劑,可使廢水中的氨氮和磷酸鹽形成 磷酸銨鎂沉淀,實(shí)現(xiàn)對(duì)氮磷污染物的同時(shí)去除。此外,磷酸銨鎂沉淀含有氮磷兩種營養(yǎng)元素,是一種很 好的緩釋肥。
當(dāng)溶液中含有Mg2+(Mg)、NH4+(N)以及PO43- (P),且離子濃度積大于溶度積常數(shù)Ksp,而處于過 飽和狀態(tài)時(shí),會(huì)自發(fā)沉淀生成磷酸銨鎂沉淀,磷酸銨 鎂沉淀的溶解度隨pH值的增高而降低,因而升高 溶液的pH值會(huì)促進(jìn)磷酸銨鎂沉淀的結(jié)晶沉淀。溶 液中Mg2+(Mg)、NH4+(N)以及PO43- (P)的濃度及其 之間比值,也會(huì)影響氮磷的回收率。此外反應(yīng)時(shí)間 也會(huì)對(duì)氮磷的去除產(chǎn)生影響。
1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
3 結(jié)論
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