共存杂质对磷酸铵镁结晶法回收磷的影响研究

研究用磷酸铵镁（MAP）结晶法去除、回收废水中的磷,分析含磷废水中各类共存杂质对MAP法去除、回收磷的影响。结果表明,废水中无机钙离子的存在可提高磷的去除率,而大分子有机物杂质的存在会使磷的去除率显著降低,小分子有机物对磷的去除基本无影响。在反应体系中引入外来晶种烟煤、石英砂和铁屑可显著提高低浓度含磷废水磷的去除效率,其中娴煤作为晶种的效果最明显。     

赤泥晶种法诱导磷酸铵镁结晶回收模拟废水中磷的可行性研究

对赤泥的理化性质进行了分析,探索了以赤泥为晶种磷酸铵镁(MAP)结晶法从模拟废水中回收磷工艺。结果表明,经过研磨的赤泥颗粒属无孔物质或者大孔物质;将赤泥溶于水时有碱液和离子溶出,赤泥的主要化学成分为Ca、Al、Si和Mg等元素。投加赤泥晶种有利于磷酸铵镁结晶的形成。在初始磷酸盐浓度为90 mg/L、N∶Mg∶P摩尔比为1∶1∶1、不调节pH值、搅拌时间30 min、搅拌速度180 r/min、沉淀时间30 min条件下,赤泥粒径为60～80目、投加量为8 g/L时,以赤泥作为晶种诱导磷酸铵镁结晶回收磷的效果最优。干燥晶种的使用次数对磷酸根离子的回收率影响不大。所得结晶产物是一种很好的缓释肥。     

赤泥晶种法磷酸铵镁结晶工艺模拟废水磷的回收

以赤泥为晶种,研究不同工艺条件对磷酸铵镁(MAP)结晶法回收模拟废水中磷的影响。结果表明,在投加赤泥(60～80目)8 g/L,搅拌速度为180 r/min,搅拌时间30 min,沉淀时间30 min,N∶Mg∶P=1∶1∶1的条件下磷酸根离子的回收率随初始磷酸盐浓度的增加而增大,在初始磷酸盐浓度小于90 mg/L时增幅较大,初始磷酸盐浓度大于90 mg/L后增幅减小;pH值对磷酸根离子的回收率影响显著,结合铵根离子、镁离子的回收率变化,pH值为9.5时最优;磷酸根离子的回收率随着Mg∶P摩尔比和N∶P摩尔比增大而呈上升趋势,当Mg∶P摩尔比为1.4∶1、N∶P摩尔比为4∶1时,磷酸盐的回收率可达97.9%。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)对最优工艺条件下的结晶产物进行了表征,表明磷主要以磷酸铵镁形态回收。     

磷酸铵镁法回收污泥浓缩液中氮磷的影响因素研究

以生物除磷脱氮污水处理厂污泥浓缩液为研究对象,采用正交实验方法,通过测定溶解性磷和NH4+-N的变化探索pH值、[Mg2+]/[PO34-]和[NH4+]/[PO43-]对MAP法回收氮磷效率的影响。研究表明,pH值是影响氮磷回收的一个最重要因素,当pH值达到10时,磷回收率达到最大值(81.9%),当pH值由9上升到11时,氮的去除率随pH值的升高而增加;[Mg2+]/[PO43-]和[NH4+]/[PO43-]都会影响鸟粪石(MAP)法对磷的回收率,比值越大,磷回收率越高,但当比值达到一定值后,磷回收率增长幅度趋于减缓,仅考虑磷的回收效率,[Mg2+]/[PO43-]和[NH4+]/[PO43-]的最优配比分别为1.4和6;氮去除率也受镁磷比和氮磷比的影响,当[Mg2+]/[PO43-]为1.3时,氮去除率最高,而当[NH4+]/[PO43-]为4~8时,氮去除率随着氮磷比的升高而逐渐降低。     

磷酸铵镁法处理焦化厂高浓度氨氮废水

介绍了酸铵镁(magnesiumammoniumphosphate,MAP)法处理高浓度氨氮废水的技术,研究了药剂配比、反应pH值以及药剂选择等因素对氨氮去除率的影响。试验结果表明,当在剩余氨水中投加MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O药剂,Mg2+∶NH+4∶PO3-4的摩尔比为1.4∶1∶0.9,反应pH值为8.5~9.5的条件下,原水的氨氮浓度可由2000mg/L降到15mg/L。并通过对反应沉淀物的结构成分分析,探讨了MAP作为有效缓释肥开发利用的可行性。     

磷酸铵镁沉淀法回收尿液中N和P的实验研究

以源分离尿液为研究对象,在氨氮含量为2 850 mg N/L的微稀释尿液中,投加MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O,以磷酸铵镁沉淀法回收N和P。通过正交实验确定影响磷酸铵镁沉淀反应的因素依次为: pH值、PO3-4∶NH+4、Mg2+∶NH+4、温度。在搅拌速度=100 r/min、反应温度=15℃、反应时间=10 min的条件下,实验分别考察了pH值、PO3-4投加量、Mg2+投加量对磷酸铵镁沉淀法去除N、P的影响,结果表明最佳工艺条件为pH=9.5,Mg2+∶NH+4∶PO3-4=1.3∶1.0∶1.0。最佳工艺条件下尿液中的NH+4-N可从2 850 mg/L降低到约125 mg/L;剩余磷酸盐浓度约7 mg/L。SEM及XRD分析表明,沉淀物的主要成分为呈斜方晶系的磷酸铵镁晶体。     

磷酸铵镁法去除垃圾渗滤液中高浓度氨氮的研究

采用磷酸铵镁(MAP)法去除垃圾渗滤液中的高浓度氨氮,对影响氨氮去除率的各个因素进行了研究.结果表明,MgC12与K2 HPO4的组合对氨氮去除效果最好,各因素对氨氮去除率的影响为磷氮比(以摩尔比计,镁氮比同)＞初始pH＞搅拌时间＞搅拌速率＞镁氮比.通过单因素试验得到MAP法的适宜条件:磷氮比1.2,初始pH 9.50,搅拌时间4 min,搅拌速率100r/min,镁氮比1.1,此时氨氮的去除率可达90％左右.在此条件下,获得的MgNH4PO4·6H2O(即鸟粪石)沉淀具有良好的沉降性能和脱水性能,出水pH在7.2～7.4.对经MAP法预处理的垃圾渗滤液出水进行一段时间的生物处理,工艺运行稳定,不存在曝气孔堵塞问题.     

磷酸铵镁结晶技术处理模拟氨氮废水

从工程应用角度出发,考察了不同氨氮起始浓度、反应温度、搅拌速率及搅拌时间对磷酸铵镁化学结晶技术沉氨效果的影响。研究结果表明,当氨氮起始浓度超过200 mg/L时,氨氮去除率达到90%以上。不同温度条件下,氨氮去除率超过80%。随着温度升高,氨氮去除率明显上升,最高可达90%以上。搅拌是晶粒生长的一个重要影响因素;搅拌速率对晶粒生长作用复杂,当搅拌速率低于150 r/min时,加速了晶粒生长,达2.25 nm;提高搅拌速率,晶粒大小降至1.54 nm。而搅拌时间对晶粒生长起着非常明显的促进作用;随着搅拌时间的延长,晶粒出现明显的增长,从5 min的0.47 nm长至120 min的1.71 nm。     

磷酸铵镁沉淀法预处理垃圾渗滤液

探讨了用磷酸铵镁沉淀法预处理垃圾渗滤液时,沉淀剂种类、pH值、物质摩尔配比和反应时间等因素对氨氮去除效果的影响。得出了处理氨氮浓度为2 677.34 mg/L的垃圾渗滤液时,在兼顾所用镁盐量尽量低和处理出水氨氮或磷酸盐的残留量都比较低的较佳实验条件为:沉淀剂种类为:MgSO4.7H2O和Na2HPO4.12H2O,反应时间为20 min,pH=9.5,n(Mg)∶n(P)∶n(N)=1.3∶1.15∶1.0。在较佳实验条件下,垃圾渗滤液的NH3-N去除率为97.05%,处理出水PO34--P含量为8.35 mg/L,NH3-N含量为75.86 mg/L。对所得沉淀物进行了成分分析和X-衍射光谱、扫描电镜表征,表明大部分沉淀物为磷酸铵镁物质。     

MAP法沉淀回收装置的运行条件优化研究

采用一种简易的MAP回收装置,研究了间歇运行条件下反应时间和曝气量对MAP法除磷效果的影响,确定出最佳反应时间为90 min,最佳曝气量为1.2 L/min,相应的除磷率可达98.26%,沉淀回收率为74.54%。当增加一个漏斗形隔板分离反应区和沉淀区并连续运行时,除磷率和沉淀回收率分别为92.11%和63.66%。当不投加镁盐和铵盐而仅调控实际污泥脱水滤液的pH值为9.8时,其连续运行的平均除磷率和MAP回收率分别可达95.16%和70%,运行性能比较稳定。     

天然沸石同步去除水中氨氮和磷酸盐

通过静态吸附实验考察了浙江缙云产天然沸石对溶液中氨氮和磷酸盐的同步去除能力及机制,结果表明,天然沸石对溶液中氨氮的吸附过程较好地满足拟二级动力学模型、Langmuir和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型。天然沸石对磷酸盐的去除能力随溶液中初始氨氮浓度的增加而增加。当溶液pH由7.0增加到9.0时,天然沸石对氨氮的吸附能力随之增加,而当pH由9.0增加到10时,天然沸石对氨氮的吸附能力则下降。当溶液pH低于7.5时,天然沸石对溶液中的磷酸盐无去除能力,当溶液pH位于7.5～9.0时,天然沸石对磷酸盐的去除能力随pH的增加急剧增加,当溶液pH大于9.0时,天然沸石对磷酸盐的去除能力随pH的增加则呈下降趋势。天然沸石对溶液中氨氮和磷酸盐的同步去除过程是自发进行、吸热及熵增加的过程。天然沸石对溶液中氨氮的吸附机制为离子交换,对磷酸盐的去除机制则为化学沉淀作用。     

铁炭微电解-MAP沉淀法联合预处理垃圾渗滤液

采用铁炭微电解-磷酸氨镁(MAP)沉淀法对垃圾渗滤液进行预处理,实验结果表明,铁炭比为5∶1,pH值为3,反应时间为3 h时,铁炭微电解的COD的去除率为47.5%;在投加药剂n(Mg2+)∶n(PO43-)∶n(NH4+)为1.4∶1∶1,pH值为9,反应时间为1 h的条件下,垃圾渗滤液氨氮去除率达到79.7%。     

水解酸化-磷酸铵镁法-EGSB组合工艺处理大豆蛋白废水

采用水解酸化-磷酸铵镁（MAP）法-EGSB组合工艺对大豆蛋白废水进行处理,考察了水解酸化系统运行效果,并对其运行参数进行优化;提出MAP法对高浓度氨氮废水的处理方法,并评选其处理高浓度氨氮废水的适宜条件。结果表明,水解酸化系统运行稳定,最适pH为7.0,最佳水力停留时间为12 h,氨氮转化率高达95.8%;MAP法处理高浓度氨氮废水的优选条件为n（Mg）：n（N）：n（P）=1：1：0.8,此条件下氨氮去除率为88.3%,磷酸去除率为76.7%;EGSB反应器经过三个月的启动后可稳定运行,有机负荷高达到9.88 kg·（m3·d）-1,COD去除率达到90.0%左右。水解酸化-MAP-EGSB组合工艺在处理大豆蛋白废水时可获得连续稳定的处理效果,为大豆蛋白废水处理的工程化提供了基础依据。     

基于人工蜂群算法与BP神经网络的水质评价模型

针对BP网络水质评价模型的不足,引入人工蜂群(ABC)算法,将求解BP神经网络各层权值、阀值的过程转化为蜜蜂寻找最佳蜜源的过程,提出了一种新的结合人工蜂群算法的BP网络水质评价方法(ABC-BP)。并以2000—2006年渭河监测断面的10组实测数据作为测试样本对其水质进行了评价,实验结果表明该方法得到的水质评价结果准确,并具有很强的稳定性和鲁棒性。     

超声对磷酸铵镁结晶特性的影响

利用自制实验装置考察了功率超声对磷酸铵镁(MAP)溶液的结晶介稳区、诱导期、结晶反应速率和晶型等结晶反应特性的影响作用规律。结果表明,对于浓度为4 mmol/L的MAP溶液,分别施加150、250和350 W的功率超声,其达到超饱和状态的临界pH值分别比自然反应条件的临界pH值降低0.14、0.21和0.38,结晶介稳区也随超声功率的增加逐渐变窄;施加150~200 W的功率超声,可将MAP的结晶诱导期从340 s缩短至50~100 s以下,但是继续提高超声功率,结晶诱导期变化不大;超声作用下的MAP结晶反应速率明显加快,随着超声功率的增加,结晶反应速率曲线的缓慢平台期几近消失;扫描电镜观测结果表明,超声作用下MAP结晶产物更加均匀,晶体形貌完整,晶体增长较快。     

改性沸石同步深度脱氮除磷的实验研究

以氯化铝、硫酸镁为活性剂,采取高温活化,对天然沸石进行改性,并通过正交试验优化了改性工艺。以模拟二级出水为研究对象,考察了改性沸石同步去除水样中氮磷的效果及其影响因素,并对不同温度下改性沸石对磷酸盐和氨氮的吸附平衡和吸附热力学,以及脱氮除磷机理进行了探讨。结果表明,15 min后改性沸石脱氮除磷过程基本完成,其pH值范围与实际污水相符,最佳pH值为8;当投加质量浓度为0.8 g/L时,出水中氨氮浓度和总磷浓度均达到景观环境用水水质标准(GB/T 18921-2002)。改性沸石对氨氮和磷酸盐的吸附均符合Langmuir等温吸附方程。热力学参数ΔG⁰、ΔH⁰分别为正值和负值,表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

化学-生物絮凝工艺类神经网络模型比较研究

在化学-生物絮凝工艺中试研究的基础上,分别建立了基于BP类神经网络的多输入多输出（MIMO）模型与多输入单输出（MISO）模型。应用化学生物絮凝工艺中试6个不同工况的实测数据对2个模型进行训练,均表现出很好的收敛性。通过另外2个中试工况的实测数据对模型预测性能进行测试,MISO模型对化学-生物絮凝反应器出水的COD、TP和SS的预测相对误差均低于MIMO模型,其预测相对误差均在9%以下。研究表明,MISO模型是一个很易使用的建模工具,能很好地预测化学-生物絮凝工艺出水水质。