磷酸铵镁除磷脱氮技术

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1、磷酸铵镁除磷脱氮技术摘要：目前，生物脱氮除磷常采用A2O工艺，但其流程长且成本高，对进水氨氮浓度变化的适应性及抗负荷冲击的能力较差。本文介绍一种化学沉淀法，即MAP（MagnesiumAmmoniumPhosphate）脱氮除磷法。关键词：磷酸铵镁除磷脱氮MAP化学沉淀法RemovalofAmmoniumandPhosphatebyMagnesiumAmmoniumPhosphateProcess　　Abstract：Ammoniumandphosphateareimportantcausesoftheeutrophicationofa

2、gnesiumsaltasaprecipitantinthetreatmentofmoniumcanremovebothammoniumandphosphatesimultaneously，resultingintheformationofasedimentofmagnesiumammoniumphosphate，orMAP，aybeuesdasafertilizer，ataremovalrateover90％．　　Keyent；magnesiumammoniumphosphate；chemicalprecopitation；remov

3、alofammoniumandphosphate　　目前，生物脱氮除磷常采用A2O工艺，但其流程长且成本高，对进水氨氮浓度变化的适应性及抗负荷冲击的能力较差。本文介绍一种化学沉淀法，即MAP（MagnesiumAmmoniumPhosphate）脱氮除磷法。1MAP除磷脱氮的基本原理　　向含NH4+和PO43-的废水中添加镁盐，发生的主要化学反应如下：　　Mg2++HPO42-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+H+（1）　　Mg2++PO43-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓　　（2）　　Mg2++H

4、2PO4-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+2H+（3）　　再经重力沉淀或过滤，就得到MAP。其化学分子式是MgNH4PO4·6H2O，俗称鸟粪石；它的溶度积为2.5×10-13。因为它的养分比其它可溶肥的释放速率慢，可以作缓释肥（SRFs）；肥效利用率高，施肥次数少；同时不会出现化肥灼烧的情况。2MAP除磷脱氮的影响因素和沉淀物组成分析　　2.1Mg2+，NH4+，PO43-三者在反应过程中的比例　　在处理氨氮废水方面，将H3PO4加入到含有MgO的固体粉末中制成一种乳状液，对2.47×10-3mol/L氨氮废水进行

5、处理，得出H3PO4与MgO的物质的量之比大于1.5时，氨氮去除率最高（90％以上），当进水氨氮质量浓度为42mg/L，在最佳条件下，氨氮质量浓度可降到0.5mg/L以下[1]。赵庆良[2]等人对5618mg/L氨氮的垃圾渗滤液进行处理，按n(Mg2+):(NH4+):n（PO43-)=1:1:1投加氯化镁和磷酸氢二钠，废水中氨氮质量浓度降为172mg/L，过量投加10％的镁盐或磷酸盐，氨氮质量浓度可分别降为112mg/L和158mg/L，继续提高镁盐或磷酸盐的量，废水中剩余氨氮质量浓度处在100mg/L左右，很难进一步降低。笔者对某一

6、合金厂的质量浓度为1600mg/L的氨氮废水进行处理，按最佳配比n(Mg2+):(NH4+):n（PO43-)=1.3:1:1，加入硫酸镁和磷酸氢二钠，氨氮质量浓度可降到60mg/L，对某炼油厂的氨氮含量高（1231mg/L）的废水用此方法处理，氨氮质量浓度可降到112mg/L。　　在除磷方面，国外有人证明，晶体纯度与初始氨氮质量浓度有关，最佳比例n(Mg2+):(NH4+):n（PO43-)=1:1.6:1，磷、镁去除率达95％以上[3]。Katsuura[4]认为n(Mg):n(P)为1.3:1时，除磷效果最好。　　2.2反应的pH

7、值　　MAP溶于酸不溶于碱，笔者对模拟氨氮废水进行重复验证，证明废水在pH值为7.0以上，才会出现小颗粒沉淀物，当用NaOH将pH值调至8.0以上时，会出现大量沉淀。pH值在7.0～10.5之间，主要的反应过程如式（1），（2），（3），当pH值上升到10.5～12之间，固定氨会从MgNH4PO4中游离出来，生成更难溶的Mg3(PO4)2（ksp=9.8×10-25）。　　笔者在对无杂质氨氮废水与含杂质氨氮废水进行比较，发现前者pH值必须达到7.0以上，才会生成沉淀，而后者在pH值为6.3左右时，水中不断出现白色沉淀物，表明氨氮废水有比

8、较大的悬浮颗粒时，沉淀物MAP可提前生成。　　国内外的研究人员对MAP除磷脱氮最佳pH值进行了研究，结果见表1。表1不同废水MAP除磷脱氮的最佳pH值废水类型垃圾渗滤液厌氧污泥上清液城市污水氮肥厂制革废水最