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1、2003年3月郑州大学学报(工学版)Mar.2003第24卷第1期JournalofZhengzhouUniversity(EngineeringScience)Vol.24No.1文章编号:1671-6833(2003)01-0054-04含磷废水的一级处理———化学沉淀法万亚珍,张浩勤,刘金盾,范国栋(郑州大学化工学院,河南郑州450002)摘要:以含磷废水为研究体系,研究了以氯化镁、碳酸氢铵为复合沉淀剂去除水中磷过程的工艺条件.该工艺过程保留了化学沉淀法操作弹性大、除磷效率高、操作简单的特点,生成的MgNH4PO4·6H2O4+结晶大,容易过滤.该除磷体
2、系中最佳的工艺条件为:初始液pH值为914,沉淀剂加入量[NH]/[P]=2+1,[Mg]/[P]=113(摩尔比).关键词:除磷;复合沉淀剂;化学沉淀中图分类号:X703文献标识码:A种方法,它自身无法从根本上除去磷;生物法现在0引言多用于城市污水处理厂磷含量低的情况;化学沉磷酸盐很容易被植物利用,并由光合作用转淀法则是利用多种阳离子可以使磷有效地从废水化为蛋白质,所以天然地表水中不会发现高浓度中沉淀下来的特点进行的.与其他方法相比,化学的磷.就目前情况而言,水体中高含量的磷主要是沉淀法具有操作弹性大、除磷效率高、操作简单、[6]由于未处理的含磷废水直接排放
3、到自然界中引起运行费用低等特点.不足之处是生成的沉淀几的,富裕的磷将导致水体富营养化.据资料报道,乎没有利用价值,只能作为废渣堆放和填埋,因而若水体中的总磷含量超过20mg/L时,即可认为会造成对环境的二次污染.基于上述调研和分析,[1]本研究提出一个全新的含磷废水治理方案,即:利水体富营养化.据2001年《中国海洋环境质量公告》报道,用化学沉淀法所具有的特点,在一定的条件下,以2001年,全国海域海水中磷酸盐中度污染海域面氯化镁和碳酸氢铵作为复合沉淀剂,在除磷的同积约13,110平方公里,严重污染海域面积约时生产复合肥技术.[7]9,232平方公里.其中浙江
4、、上海近岸海域磷酸盐其化学反应原理如下:2-2+4+污染较重,东海、黄海海域频频发生“赤潮”,也是HPO4+Mg+NH+6H20→+水体富营养化的一个严重后果.仅此,2001年造MgNH4PO4·6H2O↓+H(1)成我国的渔业损失为123亿元人民币.另外,据统磷酸铵镁是一种含有磷、铵和镁的缓效复合计,我国90%以上的城市湖泊和内陆湖泊也在不肥,它在水中的溶解度很小,因而可以沉淀析出.同程度上被磷污染.鉴于磷的危害,我国已把磷列本文以处理磷浓度较高的含磷废水为背景,重点为Ⅱ类污染控制排放物.选用合适的方法集中对研究该工艺开发及其理论基础,为工业和生活废城市的生
5、活外排水及与磷相关的工业外排水进行水中用此法除磷提供基础数据.处理,既是保护我国良好的水域生态、自然环境的1实验方案需要,也是维护我国渔业生产资源、稳定发展国民经济的需要.111实验方案设计目前,用于废水除磷的方法主要有三种:化学(1)进行单因素实验,分别考察初始磷浓度,[2][3][4,5]沉淀法、电渗析除磷、生物法除磷.电渗沉淀剂氯化镁、碳酸氢铵加入量及体系的pH值析除磷是膜分离技术的一种,它只是浓缩磷的一对除磷反应的影响.收稿日期:2002-10-10;修订日期:2002-12-21作者简介:万亚珍(1963-),女,陕西省礼泉县人,郑州大学工程师,博士
6、研究生,主要从事环境污染治理方面的研究.第1期万亚珍等含磷废水的一级处理———化学沉淀法55(2)在单因素实验的基础上,进行综合实验,21112NH4HCO3加入量的影响最终确定除磷实验的最佳工艺条件.从理论上分析,一次处理液中残留磷浓度及112实验设备及实验材料磷的沉出率随NH4HCO3的加入量的增加而减少.实验设备:酸度计,pHS-25,上海第二分析但应该注意到:氮是水体富营养化的另一个重要仪器厂;分光光度计,721,上海第二分析仪器厂;因素,若加入过量的NH4HCO3则同样不利于生态磁力加热搅拌器,79-1,金坛市医疗仪器厂;转速环境保护,同时也会使该研
7、究失去意义,因此,数字显示仪,XJP-10A,上海转速器厂;真空干燥NH4HCO3的加入量最大应为其理论量.所以取箱,ZK-82A,上海真空仪器总厂.+[NH4]/[P]=1(摩尔比,以下同).实验材料如表1所示.21113MgCl2·6H2O加入量的影响表1实验材料一览表实验条件:废水中P为21155mg/ml,pH=Tab11Experimentalmaterials+910,[NH4]/[P]=1.化学试剂纯度生产厂家一次处理液中残留磷浓度及磷的沉出率随KH2PO4AR级广州汕头金砂化工厂MgCl2·6H2O加入量的变化规律见图2.NaOHAR级北京红星
8、化工厂NH4HCO3AR级天津天和化学
