磷酸铵镁沉淀法脱氨机理、应用及沉淀剂循环

铵根离子可以和镁盐、磷酸根在适当的条件下生成磷酸铵镁沉淀，利用这一反应可以去除水中的氨氮。本文从磷酸铵镁的性质、反应机理、反应条件及沉淀剂循环利用等方面，对这一方法进行了介绍和总结，并对今后该技术发展提出了建议。     

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。     

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。     

磷酸铵镁沉淀法去除垃圾渗滤液中氨氮的实验研究

叙述了磷酸铵镁沉淀法(MAP法)去除垃圾渗滤液中氨氮的基本原理,分析了MAP法对氨氮的去除效果及其产物中的重金属含量,对比了不同的镁盐及不同的反应时间对氨氮的去除效率.结果表明,该方法对氨氮的去除效率高,产物中重金属的含量低.同时,选择MgO比选择MgCl2具有更好的氨氮去除综合优势,理想的氨氮去除条件为pH=9.5,Mg:N:P=1:1:1.     

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。     

絮凝强化磷酸铵镁沉淀法对垃圾渗滤液中氨氮的去除特性研究

磷酸铵镁(MAP)沉淀法是处理高浓度氨氮废水的一种有效方法,采用絮凝强化MAP沉淀法,以期提高垃圾渗滤液处理的脱氮效果。考察了不同絮凝剂种类、投加方式及投加量对脱氮效果的影响。结果表明:在进行MAP沉淀前投加絮凝剂聚合氯化铝(PAC),投加量为40mg/L时,总有机碳(TOC)和氨氮的去除率分别达到91.55%和86.94%。同时,为了探究PAC对MAP沉淀法处理垃圾渗滤液的强化作用,对不同处理前后的垃圾渗滤液进行了三维荧光分析,发现MAP沉淀处理对垃圾渗滤液的类腐殖酸物质去除效果更好。通过实验发现,随着腐殖酸浓度逐渐增加,MAP沉淀法氨氮去除率会逐步降低。当腐殖酸投加量为1.0g/L时,氨氮去除率为20.44%,Mg~(2+)升高到262.32mg/L。通过傅立叶红外分析,发现垃圾渗滤液中的有机物官能团种类繁多,而经絮凝(投加PAC)强化MAP沉淀法处理后含羧基、苯环=CH和芳环=CH官能团的有机物减少。因此,垃圾渗滤液中类腐殖酸物质影响了MAP沉淀法的处理效果,而絮凝可以通过降低渗滤液中类腐殖酸物质浓度而提高MAP沉淀法处理氨氮的效果。     

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。     

重金属杂质对磷酸铵镁结晶法处理制药废水的影响

磷酸铵镁沉淀法处理废水时常受众多因素影响,其中重金属类杂质对该过程影响较大。实验研究了Mn²⁺、Cu²⁺杂质存在条件下,用该法去除制药废水中PO₄^3-、NH₄⁺污染物,同时,用XRD、XRF、SEM等手段研究了所得鸟粪石晶体特征。结果表明,pH为9.5时,Mn²⁺、Cu²⁺杂质存在条件下,PO₄^3-去除率分别为88%和85%,投加晶种有利于回收特定晶形鸟粪石,Cu²⁺对磷酸铵镁结晶过程的影响较Mn²⁺存在时显著。     

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。     

沉淀-絮凝结合法处理磷化废水的研究

采用沉淀-絮凝结合法处理高浓度的磷化废水,以生石灰、氟化钠为沉淀剂,聚炳烯酰胺为絮凝剂对高浓度磷化废水进行了水处理与研究,实验结果表明,对于磷化废水磷酸盐含量高达158 mg/L时,通过控制反应的pH值、沉淀剂及絮凝剂的投加量、沉淀时间等参数,使出水磷含量＜0.5 mg/L,达到国家综合污水排放一级标准, 磷的去除率达99.5%,分别较氯化铁和硫酸铝等传统絮凝剂的磷去除率提高17.4%和15.2%;同时磷化废水中的COD和SS的去除率也能达到78.6%和83.6%, 絮凝剂及其处理成本均明显低于传统絮凝剂,具有明显的经济效益和环境效益。     

鸟粪石沉淀法预处理高氨氮废水的镁盐研究

药剂费用一直是限制鸟粪石法处理高氨氮废水实际应用的主要因素。实验采用鸟粪石沉淀法预处理高氨氮废水,以磷酸氢二钠作为磷盐,就不同镁盐对高氨氮废水的处理效果进行了分析比较。实验结果表明,将氯化镁与氧化镁联用作为新型镁盐时,有很大的优势。在n（N）：n（P）：n（Mg）=1：1：1．5,n（MgCl2）：n（MgO）=1：2,反应时间为30min条件下,氨氮的去除率可以达到90％以上,与常规单独采用氯化镁的处理方法相比,镁盐药剂费用可节约2／3以上。     

响应面分析法优化稀土废水MAP沉淀法脱氮

经过预处理后的稀土生产废水,其氨氮浓度大幅降低,但并未达到中华人民共和国《稀土工业污染物排放标准》（GB26451-2011）中氨氮浓度限值。实验通过响应面分析法中的Box-Behnken实验设计（BBD）,取pH、n（Mg）：n（N）、n（P）：n（N）3因素,采用Design-Expert 8.0.6,建立合适的剩余氨氮浓度及剩余总磷浓度模型,得到回归方程,并分析模型各项指标,各因素及其相互作用对剩余氨氮浓度及剩余总磷浓度的影响。利用预测模型预测最佳实验条件,在最佳实验条件下验证预测结果,并对沉淀物进行X射线衍射（XRD）分析。结果显示,二次响应模型适用于剩余氨氮浓度及剩余总磷浓度,2个模型均拥有较好的拟合程度、可信度及精密度,最优反应条件为：pH=9.88、n（Mg）：n（N）=1.50：1、n（P）：n（N）=1.38：1时,剩余氨氮浓度为46.58 mg/L,剩余总磷浓度为7.85 mg/L。在最优条件下所得到的沉淀物并非纯净的MgNH₄PO₄·6H₂O,还有Mg₃（PO₄）₂·22H₂O生成。     

混凝-热处理联合MAP法处理高浓度水性油墨印花废水

采用混凝-热处理联合磷酸铵镁沉淀法(MAP)处理高浓度水性油墨印花废水,研究了各工艺参数对该废水处理效果的影响。研究表明：混凝-热处理可降低废水的COD和色度,实现固液快速分离,有效降低混凝污泥含水率;MAP法可有效降低混凝-热处理后废水的氨氮含量,药剂摩尔比和反应体系pH对氨氮去除效果影响较大。当投加15 mL·L-1的40%（体积分数）混凝剂NS-1、在70 ℃下热处理50 min的条件下,废水的COD去除率达到93.65%,色度去除率达到99.97%,而混凝污泥含水率可降到56.62%;向混凝-热处理后废水中投加硫酸镁和磷酸氢二钠,当药剂摩尔比为1.1:0.9:1（Mg:P:N）、体系pH为9.5、在20 ℃反应30 min的条件下,废水的氨氮去除率可达96.27%,剩余总磷低于12 mg·L-1。     

ABR/BAF组合工艺用于高浓度工业废水除碳降氨的实验研究

将ABR和BAF组合工艺应用于高浓度有机工业废水,实验中对比了膜法ABR和泥法ABR的COD去除效率及其氨氮变化规律;BAF工艺对比了HRT=3 h和HRT=4.5 h时COD和氨氮的降解效果。结果表明,在进水流量为2 L/h,进水COD在1 350～2 220 mg/L之间、氨氮在15～73 mg/L范围时,在ABR...     

晶种介导强化化学沉淀去除造纸废水中的钙

为解决造纸高钙废水极易造成膜污染 、化学沉淀法除钙药剂投加量大的问题,开发了晶种介导强化化学沉淀法除钙技术.从临界过饱和度、表观活化能以及沉淀产物形态结构3个方面探讨了晶种介导的机理.结果表明:晶种投加相比于无晶种投加,沉淀产物临界过饱和度由928.14降至446.42,晶核生长表观活化能从49.67 kJ/mol降至...