化学沉淀法循环处理高氨氮废水试验研究

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1、ResearchonChemicalPrecipitationRecycleTreatmentoftheHighConcentrationAmmoniaNitrogenWastewaterDissertationSubmittedtoNanjingUniversityofTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringByI沁iZHANGSupervisor：Prof．KaiMEIJune2011摘要fMIIMIXIIIIIIIIlllMIllIY2279903高氨氮废

2、水脱氮作为水处理领域的热点和难点问题，口益受到全球专家和学者的关注。向废水中投加某些化学物质，使它和废水中欲去除的污染物发生直接的化学反应，生成难溶于水的沉淀物而使污染物分离除去的方法，此方法称为化学沉淀法。化学沉淀脱氮技术的发展因其工艺简单、反应迅速、净化率高、尤其适用于高浓度氨氮废水的优势正方兴未艾。本文以实验室模拟废水为对象，选用MgCl2"6H20和Na2HP04"12H20作为化学沉淀剂与废水中的氨氮在一定条件下进行反应，通过单因素分析与正交试验分析总结出了pH值、反应药剂配比、反应时间与氨氮去除率的关系并运用极差分析得出各影响因素主次水平，得出的结论为：处理高浓度氨氮

3、废水最佳的工艺条件为：pH=9．5、n(Mg)-n(N)：n(P)=1．2：1：1．1，反应时间为20min，氨氮去除率达到95％以上，其中影响最大的因素为pH。论文深入研究了沉淀反应机理和沉淀物沉降性能，从同离子效应和酸效应的角度分析各因素对氨氮去除率的影响。沉淀物具有良好的沉降性能，沉降速度快，沉降效果好，易于回收分离。对沉淀物进行X射线衍射分析，表明沉淀物主要成分为磷酸铵镁晶体。对制得的磷酸铵镁进行酸解，理论上可生成磷酸氢镁MgHP04"3H20(MHP)。通过单因素分析与正交试验设计确定pH、酸解时间、酸解温度对酸解效果的影响，以及各影响因素的主次水平，得出最佳酸解条件：

4、pH=2．0，酸解温度为60。C，酸解时间为120min。对酸解产物进行x射线分析，表明沉淀物主要为磷酸氢镁晶体。继续用酸解产物处理高氨氮废水，在MgHP04"3H20：N摩尔比为1：1，pH=9．5、反应温度为25。C、反应时间为20min的反应条件下，氨氮去除率达到92％以上，证明了磷酸铵镁酸解回用的可行性。随着循环次数的上升，氨氮去除效率略有下降，前四次回用的氨氮去除率均在80％以上。关键词：高氨氮废水化学沉淀法磷酸铵镁磷酸氢镁酸解循环ABSTRACTAmmonianitrogenremovalinhighconcentrationammonia-nitrogenwaste

5、water，whichhasbecomeurgentlysolvedproblemsatpresent，iscatchingattentionofexpertsandscholarsfromalloftheword．AddingM92+andP043。intohighammonia-nitrogenwastewatertoforminsolublecompoundMgNH4P04+6H20iscalledthemagnesiumammoniumphosphatechemicalprecipitationmethod．Havingtheadvantagesofsimpletechn

6、ology，highreactionspeed，highremovalefficiency，especiallybeingsuitableforthehighconcentrationammonia-nitrogenwastewater，chemicalprecipitationmethodforammonia-nitrogenremovalisblossomingwhilepeopleareendeavoringinthefurtherresearchonremovingammonia—nitrogenbybiochemicalprocess．Usingsimulativewa

7、stewaterfromlaboratoryMgCl2’6H20andNa2HP04‘12H20wereaddedintothiskindofwastewaterasprecipitator，andprecipitationoccurredatanoptimalcondition．Basedonanamountofexperiments，thepaperstudiedtherelationshipamongpHvalue，reactionchemicalsmolarratioan