碳酸根对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响

以模拟的厌氧消化液为处理对象，通过小试实验，考察不同初始磷浓度Cp、Ca／P物质的量比、pH和温度下，碳酸根（CO3 2-）对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响；利用扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FT．IR）对沉淀产物进行表征。结果表明，高浓度的CO3 2-对以磷酸钙沉淀反应去除和回收磷的效率影响较大；Cp相同时，CO3 2-浓度（CCO3^2-）越大，P的去除率越低，低C，（20mg／L）时尤为显著；当CCO3^2-相同时，随着Cp的增大，反应速率加快，P的去除率逐渐升高，但升高幅度越来越小；增大Ca／P比和pH能提高P的去除率，降低CO3 2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用，综合考虑实际效果，应选择Ca／P比为3．33，pH为9．0作为适宜的反应条件；升高温度对降低CO3 2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用贡献不大。在Cp为60ITIg／L，Ca／P比为1．67，pH为9．0，温度为20℃的条件下，当CCO3^2-为0时，得到的沉淀产物主要为羟基磷灰石HAP；当CCO3^2-为30mmol／L时，得到的沉淀产物为磷酸钙和碳酸合磷灰石的混合物。     

碳酸根对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响简

以模拟的厌氧消化液为处理对象，通过小试实验，考察不同初始磷浓度C_P、Ca/P物质的量比、pH和温度下，碳酸根（CO₃^2-）对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响；利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对沉淀产物进行表征。结果表明，高浓度的CO₃^2-对以磷酸钙沉淀反应去除和回收磷的效率影响较大；C_P相同时，CO₃^2-浓度（C_CO3^2-）越大，P的去除率越低，低C_P（20 mg/L）时尤为显著；当C_CO3^2-相同时，随着C_P的增大，反应速率加快，P的去除率逐渐升高，但升高幅度越来越小；增大Ca/P比和pH能提高P的去除率，降低CO₃^2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用，综合考虑实际效果，应选择Ca/P比为3.33，pH为9.0作为适宜的反应条件；升高温度对降低CO₃^2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用贡献不大。在C_P为60 mg/L，Ca/P比为1.67，pH为9.0，温度为20℃的条件下，当C _CO3^2-为0时，得到的沉淀产物主要为羟基磷灰石HAP；当C _CO3^2-为30 mmol/L时，得到的沉淀产物为磷酸钙和碳酸合磷灰石的混合物。     

转炉渣诱导磷酸钙结晶法去除和回收废水中磷的研究

以转炉渣为晶种材料,利用批次结晶沉淀实验,研究不同的反应条件对诱导磷酸钙结晶法去除和回收废水中磷的影响。结果表明,最优反应条件为:pH=9.5,Ca/P摩尔比2∶1,转炉渣用量1.7 g/L,反应时间3 h,在此条件下,碳酸根对反应的影响甚小,对养猪场废水和污泥浓缩池上清液的处理,最高去除率分别达到95.36%和96.54%;转炉渣循环利用10次,回收磷的效果仍然很好。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等测试手段对在最优工艺条件下重复使用10次的转炉渣进行了表征,证明回收的磷主要以羟基磷灰石(HAP)形态存在。     

磷酸钙盐结晶除磷工艺性能研究

研究了主要工艺条件pH和Ca/P对磷酸钙盐结晶除磷工艺性能的影响。通过分批实验,建立了磷去除率与pH之间的指数函数关系以及磷去除率与Ca/P之间的对数函数关系。连续运试表明,在pH=9.0、Ca/P=2的条件下,磷酸钙盐结晶除磷反应器的容积负荷为1.10 kg P/(m3.d),磷去除率为51%。灵敏度分析表明,pH对磷去除率的影响大于Ca/P,将Ca/P提高至6,容积负荷提高至1.60 kg P/(m3.d),磷去除率提高至74.3%;将pH提高至10.0,容积负荷提高至1.80 kg P/(m3.d),磷去除率提高至83.5%。工艺操作上可选pH作为优先控制对象。     

羟基磷灰石的制备及其对水中氟离子的吸附

本研究利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)观察了共沉淀法合成羟基磷灰石(HAP)的形貌及其晶型结构,并探讨了Ca/P摩尔比、反应时间及反应温度等因素对羟基磷灰石吸附水中氟离子性能的影响。结果表明,n(Ca/P)=1.5/1、反应时间1 h、反应温度40℃、陈化时间48 h、煅烧温度200℃、煅烧时间2 h时,HAP除氟效果最佳,吸附效率和吸附容量分别达到68.8%和6.88 mg/g。实验数据Langmuir等温模式拟合效果优于Freundlich模式,热力学参数计算可知,HAP对氟离子的吸附是自发(ΔG00),吸热(ΔH00),熵增(ΔS00)的过程。HAP对氟离子的吸附符合拟二级反应动力学过程。     

微絮凝-直接过滤工艺在城市污水深度处理中的应用研究

微絮凝 -直接过滤工艺是一种将混凝反应、沉淀截留集中在同一滤柱内同步完成的高效水处理工艺。该工艺应用于城市污水的深度处理中 ,通过絮凝剂的加入 ,具有同步去除PO3 -4 P、SS和部分COD的功能。本文研究了该工艺对二级处理出水中PO3 -4 P、SS和COD的去除效果及其规律。研究表明 :采用聚合氯化铁 (PFC)作为絮凝剂 ,当Fe/P摩尔比为 2∶1时 ,水中PO3 -4 P的去除率达 98.8% ,浓度可降至 0 .1mg/L以下 ,同时SS、COD去除率也有明显提高。与传统的混凝、沉淀除磷工艺相比 ,该工艺具有操作简单、结构紧凑、占地面积小、污泥量少等优点 ,是一种更为经济和简单的处理单元 ,适用于现有城市污水处理厂的除磷和进一步提高水质的深度处理     

铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水

采用铁碳微电解-Fenton法对苯胺基乙腈生产废水进行预处理实验。通过静态实验确定铁碳微电解最佳条件为铁屑投加量300 g/L,Fe/C质量比为2∶3,反应75 min,不需要调节进水pH;Fenton反应最佳条件为铁碳微电解出水pH=4,30%H2O2投加量15 mL/L,在搅拌条件下反应60 min;然后沉淀反应时调节pH为9,混凝沉淀75 min。在上述条件下通过动态实验得到系统连续反应在48 h内废水的COD和苯胺去除率在50%和70%以上,可生化性BOD5/COD也保持在0.3以上,为后续生物处理创造了良好条件。     

纳米零价铁颗粒除磷反应机理

从溶液化学与固相表征两方面对纳米零价铁(NZVI)去除水中磷酸根(PO3-4)的机理进行初步探究。分别研究不同初始p H值、溶解氧(DO)对NZVI除磷效果的影响,结果表明,酸性环境(p H为3.0~7.0)有利于NZVI除磷,且初始p H值越低,磷去除率越高;好氧环境较厌氧环境更利于磷的去除,DO8.0 mg/L时对磷酸根的去除率是厌氧条件(DO0.1 mg/L)下的2倍。采用Na OH对反应后含磷NZVI进行解析,发现磷解析率不到30%,说明吸附并非NZVI除磷惟一作用机理。微米铁、NZVI和Ca(OH)2等7种不同去除材料中以Ca(OH)2的共沉淀作用去除率最大(99.9%),NZVI次之(87.2%),表明NZVI除磷机理中还存在共沉淀作用。采用多种固相表征手段对NZVI除磷前后进行分析:扫描电子显微镜(SEM)显示反应后出现不规则颗粒;X射线衍射(XRD)表明Fe3(PO4)2是主要反应产物;X射线光电子能谱(XPS)分析未发现磷被还原成低价态。研究表明,NZVI可有效去除水中磷酸根,主要去除机理包括:NZVI对磷酸根的吸附作用、NZVI在水中腐蚀产生的Fe2+离子对磷酸根的化学沉淀作用及铁氢氧化物与磷酸根的共沉淀作用。     

MB(A2/O)处理城市污水富磷上清液的化学除磷研究

为开发新型除磷脱氮工艺,研制了将MBR和A2/O工艺相结合的新型MB(A2/O)反应器.研究了MB(A2/O)反应器处理城市污水厌氧富磷上清液的化学除磷,并分析了过程机理及特性.结果表明:对于TP在30～45 mg/L的富磷上清液,采用含20% Ca(OH)2的工业石灰与P的最佳投加质量比为22.5;纯Ca(OH)2与P的最佳投加质量比为5.6(摩尔比为2.5);FeSO4·7H2O与P的最佳投加质量比为10.7(Fe2 与P的摩尔比为1.3);Al2(SO4)3·12H2O与P的最佳投加质量比为12(Al3 与P的摩尔比为1.3)时,均可使出水TP稳定在0.3 mg/L以下;以石灰、NaOH的联合投加方式可大幅减少石灰投加量.     

MAP法处理饲料级磷酸氢钙母液的研究

运用 MAP(磷酸铵镁)法处理高浓度饲料级磷酸氢钙母液,研究了处理的最优反应条件并分析了最优条件下所得产物成分.结果表明,母液处理的最优反应条件为pH=9.5,n(NH4 ):n(PO43-)=1:1,反应时间 10 min,反应温度40℃以下.该条件下,当温度为40℃时,PO43-、Mg2 和Ca2 的去除率分别达到 98.46%、92.54%和98.48%,残留浓度分别为 15.91、70.25 和2.94 me/L.生成的沉淀产物中 P2O5、NH4 -N、CaO 和MgO 所占重量百分比分别为29.08%、6.07%、2.83%和 15.91%,所含 MAP 可作为肥料回收利用.     

利用白云石回收污泥厌氧消化液中的磷

为经济有效地从污泥厌氧消化液中回收磷,构建了以白云石提供钙镁源的磷回收方法,探讨了磷回收的工艺条件与效果。通过盐酸酸化厌氧消化液以降低其碳酸盐含量,同时利用白云石溶于冷稀盐酸的特性使其钙镁缓慢释放到酸化的厌氧消化液中形成第一步磷回收体系,考察体系酸化pH、白云石与厌氧消化液的固液比以及反应pH对白云石的钙镁释放和磷回收效果的影响;第一步磷回收后的上清液为第二步厌氧消化液磷回收提供钙镁源,研究投加钙磷摩尔比对磷回收效果的影响。实验结果表明,当固液比为5.0时,在酸化pH为4.0～4.5且酸化溶出时间为10 h以及反应pH为9.0的条件下,第一步磷回收产物以磷酸钙盐沉淀为主,厌氧消化液磷回收率及回收产物含磷率（以P2O5计）分别达到99.43%和38.49%;第一步磷回收后的上清液按一定的钙磷摩尔比投加到酸化后的厌氧消化液中进行第二步磷回收,当投加钙磷摩尔比为0.20时,在反应pH为9.0的条件下,回收产物同时含有磷酸钙盐和磷酸铵镁,厌氧消化液中氮、磷回收率分别达到13.19%和90.90%,回收产物氮、磷含量（以P2O5计）分别为0.26%和39.58%;经XRD、XRF、ICP及SEM等分析表征,2步磷回收的产物以磷酸钙盐和磷酸铵镁为主要成分,杂质少。研究表明,利用白云石为钙镁源,通过分别构建不同的磷回收体系可以分步从污泥厌氧消化液中经济有效地回收磷,且磷回收率和回收产物含磷率高。     

Phosphate Recovery from Greenhouse Wastewater

A study was conducted to investigate the suitability of phosphate recovery from greenhouse wastewaters by using precipitation/crystallization process. More than 90% of the phosphate could be removed from the greenhouse wastewater. Various calcium phosphate salts were obtained in the process; hydroxyapatite [Ca₅(PO₄)₃OH] could be the main product from the precipitates. Phosphate removal was affected by the presence of magnesium ion in wastewaters. An increase of magnesium concentrations in wastewaters decreased phosphate removal rates. The chemical contents of precipitates in terms of calcium, magnesium and phosphate were affected by calcium to magnesium molar ratio. Higher calcium contents were obtained at wastewaters with high calcium to magnesium molar ratio. An addition of magnesium did not affect the potassium contents in the precipitates. K‐struvite, MgKPO₄·6H₂O, was not the major product in the precipitate, even with addition of a large quantity of magnesium.     

诱导结晶法去除地下水中氟离子简

针对现行高氟地下水处理工艺中存在的工艺复杂、运行管理困难等问题，提出采用诱导结晶法除氟。其技术核心是在高氟水中投加氟磷灰石作为晶种，并投加磷酸盐和钙盐使水中氟离子在晶种表面生成氟磷酸钙（Ca₁₀（PO₄） ₆F₂）结晶。通过单因素实验得出最佳工艺条件：投加8g/L氟磷灰石，并投加NaH₂PO₄和CaCl₂，使钙离子、磷酸根离子和氟离子的摩尔比为10：5：1，搅拌速度为100 r/min，反应时间1 h。反应中磷酸根离子和钙离子的利用率分别达到98%和25%以上。电子扫描显微镜（SEM）表征晶种在参与反应后，表面有结晶生成。研究表明，采用诱导结晶法可将水中氟离子浓度从5~10 mg/L降至1 mg/L以下，达到饮用水水质标准。     

污泥厌氧消化液中碳酸盐对回收磷的影响

为探讨污泥厌氧消化液中碳酸盐对以磷酸钙盐形式回收磷的影响,以粉煤灰浸出液为钙源,考察了消化液中的碳酸盐对磷回收过程和磷回收产物性质的影响。实验结果表明,在反应pH为10、反应钙磷摩尔比为1.67、反应时间为10 m in的条件下,消化液碳酸盐浓度为2 400 mg/L(以CaCO3计)时,磷的回收率为78.53%,回收产物中磷含量(以P2O5计)为28.93%;对消化液进行盐酸预酸化使pH达到4及以下时,磷回收率接近100%,回收产物中磷含量(以P2O5计)达到43.08%。消化液中碳酸盐的存在易形成碳酸钙沉淀,从而降低了磷回收率、回收产物中磷含量以及回收产品的纯度;预酸化能够有效地去除消化液中的碳酸盐并降低了其对磷回收的不利影响。     

青萍(Lemna minor L.)对氮磷的吸收特征

以西部地区优势浮萍品种青萍为实验对象,研究了青萍对不同浓度硝态氮和磷酸盐的吸收特征。结果表明,硝态氮浓度在1～10 mg/L范围内,青萍对硝态氮有较好的吸收效果,M-M方程可以较好地描述硝态氮浓度与青萍对硝态氮的吸收速率之间的关系,通过M-M方程拟合得到青萍对硝态氮的最大吸收速率为0.1167 mg/(g FW.h),亲和力常数为6.9274。磷酸盐浓度在0.1～1.0 mg/L范围内,青萍对磷酸盐也有较好的吸收效果,二次多项式回归可以较好地描述青萍吸收速率与磷酸盐浓度的关系,回归方程得到青萍对磷酸盐的最大吸收速率为0.0193 mg/(g FW.h),对应磷酸盐浓度为0.6 mg/L。     

载铁活化天然沸石处理高氟地下水

采用氯化铁改性天然沸石进行地下水除氟效果的研究,考察了地下水中4种阴离子Cl-、HCO3-、SO24-和PO34-对该改性沸石除氟效果的影响,并分析了其除氟机理和表面成分。研究结果表明,对于初始氟浓度不同的水样,随着阴离子浓度的增加,吸附剂对氟的去除率逐渐下降。Cl-对吸附剂除氟效果影响较小,氟去除率降低较慢;随着HCO3-浓度的增大(由100 mg/L到1 000 mg/L),水样pH由8.42缓慢升高到9.52,而氟去除率则由70.36%缓慢下降到56.73%(2mg/L);SO24-及PO34-对改性沸石除氟效果影响较大,氟去除率降低较快,且PO34-的影响大于SO24-。可以得到载铁活化天然沸石对4种阴离子的吸附顺序为:PO34->SO24->HCO3->Cl-。     

原位水解生成的羟基氧化铁凝聚吸附除磷效能与机制简

将不同摩尔比Fe³⁺与OH^-（[Fe³⁺]：[OH^-]=1：0、1：1、1：2和1：3）反应获得原位水解生成的羟基氧化铁（in situ FeO_xH_y），研究了具有不同水解程度的羟基氧化铁对凝聚吸附除磷效能与机制。研究显示，In situ FeO_xH_y对磷的去除率随铁投量增大而升高，且均在中性pH范围内具有最佳除磷效果；在相同铁投量条件下，磷去除率随着[OH^-]：[Fe³⁺]的升高而降低；当体系碱度较低时（pH<6），引入OH^-可促进Fe³⁺水解而提高除磷效果。4种羟基氧化铁均可在15 s内可快速吸附磷，且吸附过程符合准二级动力学模型；Freundlich模型均可很好地描述磷在4种羟基氧化铁表面的吸附行为。磷酸盐吸附后，In situ FeO_xH_y表面Zeta电位明显降低，且[Fe³⁺]：[OH^-]为1：0的羟基氧化铁降低最为显著。结合MINITEQ计算软件磷酸盐、铁盐形态分析结果显示，对于碱度较低的体系，通过投加一定量OH^-可促进Fe³⁺水解，进而使得其更易与水中H₂PO₄^-与HPO₄^2-结合，生成具有多核羟基的磷酸铁络合物，进而提高除磷效果。     

Phosphorus removal in a sulfur–limestone autotrophic denitrification (SLAD) biofilter

The sulfur–limestone autotrophic denitrification (SLAD) biofilter was able to remove phosphorous from wastewater during autotrophic denitrification. Parameters influencing autotrophic denitrification in the SLAD biofilter, such as hydraulic retention time (HRT), influent nitrate (NO₃ ^?), and influent PO₄ ^3? concentrations, had significant effects on P removal. P removal was well correlated with total oxidized nitrogen (TON) removed in the SLAD biofilter; the more TON removed, the more efficient P removal was achieved. When treating the synthetic wastewater containing NO₃ ^?-N of 30 mg L^?1 and PO₄ ^3?-P of 15 mg L^?1, the SLAD biofilter removed phosphorus of 45 % when the HRT was 6 h, in addition with TN removal of nearly 100 %. The optimal phosphorus removal in the SLAD biofilter was around 60 %. For the synthetic wastewater containing a PO₄ ^3?-P concentration of 15 mg L^?1, the main mechanism of phosphorus removal was the formation of calcium phosphate precipitates.