城市污水的化学除磷及磷回收技术与应用

磷矿是有限的资源,由于人类的过度开发利用,储存量逐年减少。而磷的过量排放又引起水体富营养化、导致赤潮等水域生态问题。从磷资源的有限储存量和含磷污水对自然环境的危害两方面综合考虑,从废水中回收磷是抑制磷在自然界中的单向流动而造成了磷资源枯竭的有效手段。污水回收磷的主要方法是采用化学沉淀法,其实质就是化学除磷。     

以磷酸钙盐的形式从污水处理厂回收磷的研究

磷是一种不可再生、难以替代的有限自然资源.磷的可持续利用问题越来越受到世界各国学者与政府的高度重视.近年来,从污水厂回收磷在世界各国逐渐兴起,而我国在这方面的研究还处于起步阶段,尤其是以磷酸钙盐的形式回收磷的相关研究还未见报道.以磷酸钙盐形式回收废水中的磷,优化磷回收过程相关工艺控制条件.结果表明,pH值和Ca2 浓度是磷酸钙盐回收的关键因素,最优值分别为10和6.68,磷回收率达到90%.     

多孔水化硅酸钙的制备及其磷回收特性

为实现磷资源的可持续利用,以环境废弃物电石渣为钙质材料,以白碳黑为硅质材料合成CSH(水化硅酸钙),以该材料为晶种,以结晶形成羟基磷灰石的形式从含磷废水中回收磷,重点研究了不同钙硅比〔c(CaO)/c(SiO₂)〕条件下制备的CSH对含磷废水中磷的回收特性. 结果表明,钙硅比为1.8∶1时所得的CSH结构更疏松、表面分布有较多的孔隙, 较大的比表面积使其具有较好的溶钙能力. 钙硅比为1.8∶1的CSH最佳磷回收工艺条件:反应时间为60min,CSH投加量为4g/L,搅拌强度为40r/min. 在该条件下重复除磷15次以后,回收产物中w(P)达到17.56%,说明CSH具有良好的磷回收性能. 对回收磷前后的CSH进行了XRD图谱分析和FTIR分析发现,溶液中的磷主要生成了羟基磷灰石并嵌入到CSH中. 基于回收磷的目的,CSH可以用于处理ρ(P)较高的工业废水,或者是生物除磷系统中的污泥厌氧释磷液中,回收磷后的产品可作为含磷矿石或者磷肥加以利用.      

规模化畜禽养殖废水厌氧发酵液处理研究

本文介绍了一种畜禽养殖废水厌氧发酵液的处理方法,该方法将新型脱氮除磷技术和化学沉淀磷酸盐回收法结合,可实现废水的深度脱氮除磷和高浓度磷酸盐浓缩液的磷资源回收,具有工艺占地面积小、运行负荷高、效果稳定、操作维护方便、出水易达标排放等优点。     

氧化镁与白云石石灰对不同来源废水中磷的回收效果

选择有代表性的3种来源废水(养猪场废水厌氧消化液、鸡粪废水厌氧消化液和污泥厌氧消化液),利用MgO与白云石石灰作为药剂进行磷回收试验,研究不同药剂、药剂投加量和反应时间下3种来源废水中磷的回收效果,通过动力学方程模拟2种药剂的除磷速率,并采用XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电镜)对沉淀产物进行表征. 结果表明:投加2种药剂均可实现磷的有效去除与回收,反应沉淀物中含有MAP(磷酸铵镁)和CaCO₃,MgO的最佳投加量为200 mg/L,当反应时间为4 h时,PO₄3--P去除率达85.0%以上;白云石石灰的最佳投加量为500 mg/L,当反应时间为24 h时,PO₄3--P去除率达80.0%以上. 投加白云石石灰的反应速率较慢,并且反应沉淀物中含有更多的CaCO₃. 以处理1 m3原水为例,MgO药剂成本为0.80元,白云石石灰药剂成本为0.25元,显示白云石石灰经济成本更低,是较为理想的磷回收药剂.      

污水处理厂污泥中磷的回收

磷是一种不可再生而又面临枯竭的重要资源。为控制水体富营养化,污水处理厂采用生物除磷脱氮工艺把污水中的磷转移到污泥中以除去;由此形成富磷污泥,为实现污泥磷回收创造了条件。并介绍了三种从污水处理厂剩余污泥中回收磷的工艺:污泥水解回收磷的工艺(KREPROProcess和Cambi-KREPROProcess)和从污泥焚烧灰中回收磷的工艺(BioConProcess)。这些工艺可以以磷酸铁或磷酸的形式回收污泥中约75%的磷。     

鸟粪石结晶法回收磷中Ca~(2+)对产物沉淀特性的影响

分析废水中Ca2+对鸟粪石结晶法回收产物沉淀的影响。观察不同Ca、Mg物质的量配比n(Ca)∶n(Mg),不同起始磷浓度条件下磷回收产物在Inhoff管中的沉淀过程,测定总磷及溶解性磷的去除效率;同时利用扫描电镜(SEM)观察产物微观尺寸及形态、利用X射线衍射仪(XRD)、元素分析法分析沉淀物组成,联系沉淀过程分析Ca2+对磷回收产物固液分离的过程及其效率的影响。随着Ca2+的增加,上清液中溶解性磷(DP)与总磷(TP)去除率之差由1%逐渐增大到10%以上;沉淀产物颗粒尺寸由25μm左右减小至5μm甚至更小,最终失去晶体形态;沉淀产物中鸟粪石含量逐渐降低、钙磷沉淀比例逐渐增多。随着Ca2+的增加,沉淀过程有明显的变化,上清液中颗粒磷逐渐增多,且产物中鸟粪石含量逐渐减小,总磷回收率下降;而在n(Ca)∶n(Mg)<0.3时,中、低浓度的含磷废水的回收产物仍然以鸟粪石为主。     

基于生物膜序批式反应器工艺的城市污水磷酸盐富集实验研究

基于生物膜序批式反应器（BSBR）工艺,对模拟城市污水中的磷酸盐进行高效去除、回收.实验在探究不同蓄磷量和碳源对反应器效能、磷回收效率影响的基础上,进一步分析了两者的共同作用对厌氧释磷速率和释磷量的影响.结果表明,在反应器低碳源投加(仅厌氧投加200mg·L^-1)和低磷进水(10 mg·L^-1)工况下,磷回收液浓度随着蓄磷量增加而增大,磷回收液浓度最高可达到225.5 mg·L^-1,蓄磷量可达159.6mg·g^-1;同时探究了磷回收液浓度与平均磷回收效率间的关系,在以（6±1）d为回收周期的循环下,磷富集液浓度达到（106.6±10）mg·L^-1,此时平均磷回收效率为78.62%±2.3%;而且提高3.6倍蓄磷量可提高1.9倍释磷量,较之4倍碳源投加量时的1.79倍释磷量更为高效.因此,本反应器能基于更低碳源投加量获取高浓度磷回收液,从而为未来废水处理厂中磷的回收提供新的方向.     

铁磁性氧化镁生物炭对玉米加工废水中氮磷的回收效果

试验制备了林木废弃物铁磁性氧化镁生物炭（铁镁炭）,并探索其对玉米加工废水中氮、磷的同步去除性能。铁镁炭去除氮、磷反应在120 h内可达到平衡;氮、磷的最大理论吸附量分别为50.4,338.9 mg/g。生物炭表征结果表明:在铁镁炭表面生成了镁氧化物及铁氧化物,氨氮回收主要是化学吸附作用,而磷回收则决定于化学吸附与化学沉淀的共同作用。富集氮磷后的铁镁炭可作为氮磷缓释肥加以利用,且不存在显著的铁释放。     

从生产钼酸铵的废水中萃取回收铜的研究

介绍了从钼酸铵生产过程产生的含铜酸性废水中萃取回收铜，再从回收铜后的废水中回收硫铵的研究。对含铜１３０ｇ／Ｌ的废水，经过处理后，制备出符合国际标准的硫酸铜和硫铵。     

融雪剂的危害与防治研究

文章主要阐述了融雪剂的分类、特点、工作原理。分析了融雪剂不当使用对植物、动物、水环境、大气环境的影响,以及对路面和桥梁的腐蚀影响。提出了严把融雪剂生产质量关,科学选择和使用融雪剂,提高融雪效率,减少融雪剂的消耗量;融雪剂产品的生产单位进行产品质量监控,而且指导用户正确选择融雪剂品种来加强融雪剂的科学规范管理;提倡使用已研发的环保型融雪剂等有效防治措施。以减缓融雪剂对道路的腐蚀及对环境产生的不利影响。     

融雪剂对环境的影响及保护对策

融雪剂是清除道路积雪的有效方法,而融雪剂对生态环境造成的危害是当今世界头痛的问题之一。本文综述了融雪剂的特征、融雪原理、融雪剂成分、应用现状以及融雪剂对生态环境的危害。对融雪剂未来的研究和应用提出了建议。     

手动单兵海水淡化器的制淡实验研究

文章采用DB-Ⅰ型手动单兵海水淡化器对实验室配制盐水与几种实际海水进行脱盐实验,结果表明:盐水的含盐量与温度是影响操作压力、淡水量及水质的主要因素。盐水的含盐量越大,操作压力就越大,淡水的含盐量也越高;盐水的温度越低,淡水的含盐量也越低,但操作压力反而越大。从盐水的含盐量与温度对淡水量的影响来看,含盐量1%～4%的只相差0.3%,10～35℃时约相差7%;通过膜法一级反渗透即可获取符合GB5749-2006标准的饮用水。     

铁盐和铝盐混凝微滤工艺除As(V)的比较研究

选择FeCl₃和Al₂(SO₄)₃作混凝剂,采用小试规模的混凝微滤膜反应器比较了铁盐和铝盐混凝微滤工艺的除As(V)效果、相关性能指标及适用范围.结果发现,Fe³⁺投加量为4 mg/L、Al₂(SO₄)₃投加量为50 mg/L时,铁盐和铝盐工艺的除As(V)效果大致相当,均可使水中As(V)的浓度从100 μg/L左右降低到10 μg/L以下,最低为1.68 μg/L.出水浊度均小于0.1 NTU,出水中铁、铝和SO^2-₄浓度均符合饮用水标准.铁盐工艺出水pH值比原水大约高0.5,铝盐工艺处理前后水的pH值基本不变.反应器运行结束静沉24 h后,铁盐工艺浓缩比为1 791,是铝盐工艺的2.54倍,污泥中As(V)的含量也大大高于铝盐工艺,去除同等重量的As(V)所产生的污泥量较铝盐工艺少得多.因此,对于仅有砷超标的饮用水,应优先考虑铁盐工艺.按除氟所需混凝剂数量投加Al₂(SO₄)₃,铝盐工艺即可在去除As(V)的同时去除氟,铁盐工艺则不能去除氟.因此,对于砷和氟均超标的饮用水,可采用铝盐工艺同时去除砷和氟.     

大气盐雾分布影响因素与监(检)测及评价方法

阐述了大气盐雾的主要来源、影响盐雾含量和分布的主要因素、当前盐雾的主要监测技术以及与盐雾含量相对应的环境等级,有助于对沿海地区金属设备防腐蚀设计提供参数依据。其中大气盐雾的来源主要为海洋环境,而影响盐雾含量和分布的因素主要为离海岸距离、风速、风向等,当前盐雾含量的主要监测技术包括大气盐雾收集和盐雾含量检测两个步骤,盐雾的收集方式是大气盐雾含量精准度的重要指标,根据其结果表征方式(盐雾浓度和盐雾沉降率)主要分为采气收集和沉降收集。再利用检测手段分析盐雾含量,根据对设备腐蚀情况进行分等分级,但是现有方法具有一定的缺陷,如人为误差大,且无法实时监测环境中的盐雾变化情况,因此,在线检测技术是未来盐雾含量监测的主要研究方向。精准地检测环境中的盐雾含量,可为后期的腐蚀防护提出高效且经济的建议。     

西北地区砂岩石窟盐害特征及影响因素分析

西北地区砂岩石窟数量众多,由于岩性条件及赋存环境等原因遭受着严重的盐害。现场调查发现,盐害特征具有一定的区域性规律,采样后通过离子色谱法测试可溶盐的含量及成分,结合岩性、环境等因素分析盐害特征及成因。结果表明：陕北、陇东地区盐害发育严重,陇中、河西地区盐害相对较为轻微,仅在局部发育;石窟风化层含盐总量分布于0.11%—5.73%,各离子含量差异较大;含盐量影响盐害的宏观表现形态,含盐种类影响盐分的微观结晶形式,其中NaCl、CaSO₄结晶形式为片状盐壳,Na₂SO₄为酥粉状,KNO₃表现为絮状结晶;石窟岩体的孔隙率影响盐害发育程度,水分的迁移活动影响盐害的出露位置。研究结果可为砂岩石窟的盐害防治工作提供依据。     

某系统贮存环境中微量盐雾监测

目的对某系统贮存环境中微量盐雾进行系统监测,掌握其盐雾污染水平。方法针对盐雾浓度和盐雾沉积速率两项指标,对目前的各种监测与分析方法进行总结和比较,根据某系统贮存环境特点制定监测方案并进行现场监测。结果某系统贮存环境C区域盐雾量值高于A区域和B区域。结论某系统贮存环境实测盐雾浓度较要求低1~2个数量级,盐雾污染属于最低的S0级。     

机载设备盐雾试验与防护设计

通过分析盐雾现象、盐雾试验原理和机栽设备盐雾试验情况，总结提出了机载设备盐雾防护设计的几种途径和方法。说明了选择材料、涂保护层和使用缓蚀剂3种盐雾防护设计方法的原理和特点，例举了它们在机载设备盐雾防护设计中应用的实例。     

典型农药废盐热处理过程动力学特征

为了探究农药废盐热处理适宜性,采用热重分析法结合动力学模型分别对3种典型农药废盐--咪鲜胺、烟嘧磺隆和草甘膦废盐进行研究.试验结果表明咪鲜胺废盐仅有一个明显失重阶段,温度高于600℃后质量基本不发生变化,烟嘧磺隆和草甘膦废盐有两个明显失重阶段,温度分别高于300℃和450℃后失重速率明显变缓,三种废盐的明显失重温度和减重率均不相同,说明不同类型废盐的热解/燃烧特性存在明显差异;3种废盐各自的燃烧和热解的失重过程均较为相似,说明氧气的存在不会对热处理过程产生影响.并结合热处理动力学参数可知,废盐的热处理是复杂的反应过程,烟嘧磺隆废盐燃烧和热解所需活化能相近为0.297~5.894kJ/mol,热处理过程最容易发生,咪鲜胺和草甘膦废盐燃烧的活化能低于热解活化能,说明氧气会促进咪鲜胺和草甘膦废盐的热处理过程,废盐的热处理在空气气氛下即可.     

有机膨润土吸附水中有机物的盐效应及其机理

实验室模拟研究了一系列双阳离子有机膨润土对水中不同浓度的对硝基苯酚的吸附性能.结果表明,土样有机碳含量越高,对硝基苯酚初始浓度越低,有机膨润土对其吸附性能越好.试验了多种无机盐对有机膨润土吸附性能的影响,发现盐效应与离子荷径比和膨润土改性表面活性剂有关.无机盐阳离子相同时,盐效应与阴离子荷径比成反比;无机盐阴离子相同时,与阳离子荷径比成正比.单阳离子有机膨润土的盐效应呈负效应,长短碳链比例相当的双阳离子有机膨润土的盐效应呈正效应.