磷酸+氧化镁在处理氨氮上的使用步骤
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磷酸铵镁沉淀法去除NH3-N的实验实验目的:以磷酸铵镁沉淀法去除废水中NH3-N,通过实验确定Mg2+、PO43-的最佳投加量及反应最佳pH值。
准备:称取1.6047g固体NH4Cl溶解于1L水中,所得溶液NH3-N值为510mg/L。
实验中每份取100mL此溶液,计算当按Mg2+: PO43-: NH4+=1:1:1投加时,每份需加入硫酸镁0.73941g,磷酸氢二钠1.07442g。
实验一:取5份配制好的上述氨氮溶液,每份100mL ;按Mg2+: PO43-: NH4+=1:1:1,分别添加磷酸氢二钠1.07442g、硫酸镁0.73941g,搅拌均匀,溶液出现浑浊;用NaOH调节溶液不同pH值,随着NaOH的加入,溶液浑浊程度加深,待pH 值稳定后,静置10min,沉淀完全分布烧杯底部,取上层澄清液,比较各溶液的NH3-N 去除率如下:数据表明,当Mg2+: PO43-: NH4+=1:1:1,pH值调节为8时,废水NH3-N去除率最高,达84.31% 。
实验二:取4份配制好的氨氮溶液,每份100mL ,按Mg2+: NH4+=1:1,分别添加硫酸镁0.73941g,磷酸氢二钠按PO43-: NH4+=0.8、1、1.2、1.4分别添加,搅拌均匀,溶液出现浑浊;用NaOH调节溶液pH值为8,待pH值稳定后,静置10min,沉淀完全分布烧杯底部,取上层澄清液,比较各溶液的NH3-N去除率如下:数据表明,当Mg2+: NH4+=1:1,溶液pH值为8时,随着PO43-用量的增加,NH3-N去除率逐渐升高。
实验三:取4份配制好的氨氮溶液,每份100mL;按PO43-: NH4+=1:1,分别添加磷酸氢二钠1.074g,硫酸镁按Mg2+: NH4+=0.8、1、1.2、1.4分别添加,搅拌均匀,溶液出现浑浊;用NaOH调节各溶液pH值为8,待pH值稳定后,静置10min,沉淀完全分布烧杯底部,取上层澄清液,比较各溶液的NH3-N去除率如下:数据表明,当PO43-: NH4+=1:1,溶液pH值为8时,随着Mg2+用量的增加,NH3-N 去除率先升高后降低,当Mg2+: NH4+=1.2时,存在最佳值即Mg2+: NH4+=1.2:1。
212管理及其他M anagement and other磷酸镁铵沉淀法去除氨氮工艺研究汪忠良(陕西华源矿业有限责任公司,陕西 商洛 726300)摘 要:文章介绍了磷酸镁铵沉淀法处理氨氮废水机理及实用性,能有效的降低废水氨氮含量,除氮率可达到90%以上。
关键词:磷酸镁铵;氨氮;除氮率中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)08-0212-2收稿日期:2020-04作者简介:汪忠良,生于1984年,本科,陕西商南人,助理工程师,工作方向:选矿。
1 磷酸镁铵沉淀法的反应机理向氨氮废液中加入镁离子与磷酸根离子,在一定PH 值下就会生成磷酸镁铵沉淀,主要反应为Mg 2++NH 4++PO 43-+6H 2O=NH 4MgPO 4•6H 2O,磷酸镁铵沉淀主要取决于溶液的过饱和度和PH 值。
1.1 磷酸镁铵的过饱和度磷酸铵镁是一种非常复杂的晶体化合物。
水中pH 值的变化对其生成反应有很大影响,随pH 值的变化,水中的NH 4+、Mg2+和PO 43-浓度不断变化,当这三种离子的活度积超过了磷酸铵镁的平衡条件浓度积时,溶液过饱和然后生成沉淀。
这三种离子的活度取决于体系的pH 值和溶液中可溶的Mg、N 和磷酸盐的浓度,或者在相同的pH 值下,增加组成磷酸铵镁的三种离子中任一离子的含量也可以使体系中磷酸铵镁达到过饱和。
磷酸铵镁的过饱和度β定义如下:β=(Ps/Pseq)1/3;Ps :一定PH 值下磷酸镁铵三种离子的浓度积;Pseq :一定PH 值下磷酸镁铵的平衡条件浓度积。
磷酸镁铵沉淀的形成过程可以分为成核阶段和成长阶段。
在成核阶段,组成晶体的各种离子形成晶胚。
在成长阶段,组成晶体的离子不断结合到晶胚上,晶体逐渐长大达到平衡。
磷酸铵镁晶体生长很复杂,不仅受溶液中传质和晶粒表面累积性质的影响,而且受环境的影响也很大:磷酸铵镁更易在表面粗糙、管道的连接处等环境因素变化的地方聚集。
磷酸铵镁法处理焦化厂高浓度氨氮废水
磷酸铵镁法处理焦化厂高浓度氨氮废水
介绍了磷酸铵镁(magnesium ammonium phosphate,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+:NH4+: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2000 mg/L降到15 mg/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.
作者:刘小澜王继徽黄稳水刘大鹏金先奎蒋谦Liu Xiaolan Wang Jihui Huang Wenshui Liu Dapeng Jin Xiankui Jiang Qian 作者单位:刘小澜,王继徽,黄稳水,刘大鹏,Liu Xiaolan,Wang Jihui,Huang Wenshui,Liu Dapeng(湖南大学环境科学与工程系,长沙,410082)
金先奎,Jin Xiankui(广西壮族自治区北海市环境保护局,北海,536000)
蒋谦,Jiang Qian(湖南湘牛环保实业有限公司,长沙,410007)
刊名:环境污染治理技术与设备ISTIC PKU英文刊名:TECHNIQUES AND EQUIPMENT FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION CONTROL 年,卷(期):2005 6(3) 分类号:关键词:磷酸铵镁(MAP) 焦化废水氨氮废水处理。
第9卷 第2期2010年6月 太原师范学院学报(自然科学版)JO U RN A L O F T AIY U A N NO RM A L U N IV ER SIT Y(N atural Science Edit ion)V ol.9N o.2Jun.2010磷酸铵镁与磷酸氢镁循环处理高浓度氨氮废水高 睿1,2(1.太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原030024;2.山西水利职业技术学院,山西太原030027)摘要 文章首先设计了磷酸铵镁化学沉淀法的反应回收装置,然后将回收的磷酸铵镁加碱热解,并对热解产物磷酸氢镁进行分析研究,探讨如何回用于废水脱氮、做到可循环处理.研究采用M AP的热解产物MH P吸附处理高氨氮废水,以Ca(OH)2为pH值调节剂,大大降低碱耗成本.此外,热解产生的NH3纯度高,以氨水形式收集后可直接使用.关键词 磷酸铵镁;磷酸氢镁;高浓度氨氮废水;循环文章编号 1672 2027(2010)02 0114 04 中图分类号 X703 文献标识码 A1 水环境污染与处理环境问题现已成为全球问题,其中最为突出的是水污染问题[1].我国水资源人均占有量仅为世界人均占有量的l/40,水资源非常紧缺;不仅如此,随着我国工农业的不断发展和大量氨氮废水的排放,现有的水环境也在急剧恶化.我国废水排放量中工业废水占65%以上,很多含氮废水未经达标处理直接排入水体,氨氮本身不具毒性,但当其浓度超过一定浓度时即会对水体产生许多不利的影响.氨氮对环境的主要危害有:1)导致水质黑臭;2)降低消毒效果;3)生成毒副产物危害人类和生物的生存;4)腐蚀性;5)消耗水体的溶解氧和水体富营养化[2].研究开发经济、高效的工业氨氮废水处理技术是当前国内水污染控制领域研究的重点.在高浓度氨氮废水中投加一定量的Mg C12!6H2O和Na2H P04!12H2O,与氨氮生成沉淀物M gNH4PO4!6H2O以达到去除氨氮的目的,此方法称为磷酸铵镁化学沉淀法.该方法反应迅速、去除率高但沉淀剂的用量大、成本高.为解决昂贵的药剂费用和沉淀产物的出路问题,论文首先设计了磷酸铵镁化学沉淀法的反应回收装置,然后将回收的磷酸铵镁加碱热解,并对热解产物磷酸氢镁(M gH PO4简写为MH P)进行分析研究,探讨如何回用于废水脱氮、做到可循环处理.研究采用M AP的热解产物M H P吸附处理高氨氮废水,以氧化钙为pH值调节剂,大大降低碱耗成本.此外,热解产生的NH3纯度高,以氨水形式收集后可直接使用.处理的全过程大大降低了所需费用,为化学沉淀法的广泛应用奠定了基础.2 磷酸铵镁与磷酸氢镁处理高氨氮废水2 1 磷酸铵镁化学沉淀法原理磷酸铵镁沉淀,简称MAP,俗称鸟粪石,分子式为M gNH4PO4!6H2O,是一种难溶于水的白色晶体,常温下在水中的溶度积为2 5∀10-13.磷酸铵镁化学沉淀法[3]是处理高氨氮废水的常用方法,即:利用在一定的pH条件下,水中的Mg2+, H PO43-和NH4+可以生成磷酸铵镁沉淀(M gNH4PO4!6H2O简写为MAP)而使铵离子从水中分离出来达到去除氨氮的目的,其反应式[4]可表示为:H PO43-+M g2++NH4++H2O#Mg NH4PO4!6H2O∃+H+.通常[5]的化学沉淀法水处理技术,是在含高浓度氨氮的焦化残余氨水中投加一定质量的M g C12! 6H2O和Na2H P04!12H2O,与氨氮生成沉淀物M gN H4PO4!6H2O,以达到去除氨氮的目的.方莎等人[5]的实验研究得出磷酸铵镁的制备最佳工艺条件为:pH为9 5,n(M g)%n(N)%n(P)=1 3*收稿日期:2010 03 14作者简介:高 睿(1982 ),女,山西定襄人,山西水利职业技术学院助教,太原理工大学环境工程在读硕士研究生,主要从事建筑与环境工程研究.%1%1 1,反应时间30min.在最佳工艺条件下采用3种废水浓度,多次模拟废水试验,结果表明,残余氨氮量均在20~30mg /L(以N 计约为20mg /L),去除率达到98%以上;残余磷量<40m g/L (以P 计约为10m g/L).2 2 磷酸铵镁化学沉淀法优缺点分析磷酸铵镁化学沉淀法在处理高氨氮废水领域获得了广泛关注,此法工艺简单、反应迅速、去除率高、生成的沉淀可作为复合肥利用;大量研究表明针对高浓度的氨氮的处理效果尤佳,不受温度和水中毒素的限制,如果废水中同时含有较高的PO 43-,该法还可以同时起到除磷的作用,技术可行,经济合理.该法也有一些缺陷,如沉淀剂的用量大、成本高,需要消耗大量碱对废水的pH 进行调整,沉淀产物出路有限,出水难以达标等.现在主要需要解决的问题是:1)寻找高效廉价的沉淀剂,降低处理费用;2)开展工业化的运用研究.2 3 磷酸氢镁吸附技术的原理与方法磷酸氢镁吸附技术是通过对磷酸铵镁固体进行酸溶、热解等处理,制备出磷酸氢镁制剂,并利用磷酸氢镁与氨氮反应生成磷酸铵镁的性质,达到去除废水中氨氮的目的,并将产物磷酸铵镁收集处理后重新使用,构成循环工艺.因工艺过程类似&吸附∋∋∋解吸再生∋∋∋吸附(,故称之为磷酸氢镁吸附技术.在一定的pH 条件下,水中存在M g 2+,NH 4+和PO 43-时,可以生成MA P 沉淀[4],其反应式为:PO 3-4+M g 2++NH +4+6H 2O #Mg NH 4PO 4!6H 2O,M gNH 4PO 4!6H 2O 溶于酸,高温分解可生成各种含磷化合物如M g 3(PO 4)2,M gH PO 4和M g 2P 2O 7,三者均可吸附废水氨氮,生成MAP.Shig eru Sug iyama 等研究[6]表明这三种物质去除氨氮能力为:M gH PO 4>M g 3(PO 4)2>Mg 2P 2O 7.控制适宜的条件,可使MAP 转化为MH P,Shujun Zhang 等人[7]采用酸浸法,控制一定的pH 值,将M AP 溶于1%1盐酸中生成M H P,反应式为:M gNH 4PO 4!6H 2O(s)+H +M gH PO 4!H 2O(s)+NH +4+5H 2OM gH PO 4即M H P 吸附水中的氨氮生成MA P,本研究就是利用这个反应达到用磷酸氢镁循环去除氨氮的目的,并可回收产生的氨水.其反应式为:当废水中的氨氮以N H +4离子形态存在时,需要加入碱促进M H P 与氨氮的结合.传统的方法是通过添加大量的NaOH 作为碱剂,价钱较贵.为保证工艺具有充分的应用价值,本研究采用廉价的石灰作为pH 调节剂,但其中的钙可能形成钙沉淀降低MH P 的吸附性能进而影响工艺的循环性能,所以此法最好用于高氨氮废水的处理,这是因为MH P 的吸附容量随氨氮浓度的升高而增强,反应为:2M gH PO 4+2NH +4+Ca(OH )2#2M gNH 4PO 4+Ca 2++2H 2O较高的氨氮浓度促使化学平衡向右移动,使沉淀剂得以更充分的反应.同时,氨氮浓度的增加使它在与钙沉淀物的竞争中更具优势,硫酸钙、碳酸钙对体系的各自影响也相对减弱.3 磷酸氢镁吸附剂的工业循环3 1 M AP 沉淀反应和回收装置反应分离器参考了日本unitika 公司于1999年研制出来的unitikaPhosnix 反应器及其改进工艺[8].反应器主体由两同心的圆筒构成.底部为沉淀物的出口,中间为原水与外加的化学药剂充分混合的区域,顶部为澄清区,氨氮去除后的上清液由顶部的三角溢流堰流出.外环由于水流扰动相对较小,形成的沉淀物颗粒在重力作用下逐渐向反应器的底部自由沉淀.在顶部的澄清区,氨氮去除后的上清液通过三角溢流堰溢流出反应器,溢流出水进入后续的生化处理单元.处理后的水一部分再回流到反应器,这样不但可以稀释进水,而且也确保了出水氨氮被脱除的更加彻底.反应器内废水的pH 值控制在9 5左右,处理后的废水呈碱性.反应分离器内分离收集的M AP 定期排入离心分离机进行脱水处理,脱去的水分去生化处理单元,即可回收脱水后的M AP.115第2期 高 睿:磷酸铵镁与磷酸氢镁循环处理高浓度氨氮废水图1 磷酸氢镁吸附剂循环流程Fig.1 P rocess flow of M HP adso rptionfor ammo nia remov al3 2 M H P 循环使用流程及影响因素将回收脱水后的M AP 进行热解生成M H P 进行循环处理高氨氮废水.循环性是MH P 吸附剂的主要特点之一,也是区别于一般化学法处理氨氮废水所用沉淀剂的显著标志.如图1所示,MH P 吸附氨氮后的产物MAP 经洗涤、干燥、热解等处理后作为M H P 吸附剂重新投入废水中进行使用,二次吸附的效果取决于循环使用的M H P 吸附剂的性能(主要指纯度),所受影响因素很多,其中包括:一次吸附反应中M H P 的转化率、一次吸附中副反应形成的杂质沉淀物、CaO 调节pH 过程中Ca 在吸附产物中的沉积等等.3 3 磷酸氢镁吸附剂在三种废水体系中的循环实验[9]在NH 4Cl 体系20)~25)、pH 值为9,(NH 4)2SO 4体系40)、pH 值为9,(N H 4)2CO 3体系25)~30)、pH 值为13 5,MH P 加入量为1g的条图2 低N H +4浓度下M H P 的循环除氨性能F ig.2 T he cir culating pr operties o f M HP for remov al o f low -concentr atio n N H +4件下,考察MH P 在NH 4+900m g/L 氨氮废水处理中的循环性能.如图2所示,随着循环次数的增加,M H P 的吸附容量逐步下降,四次循环后M H P 的吸附容量已经很低,不能继续循环使用.这是因为再生后的MH P 中有磷酸钙等钙盐存在且不断累积的缘故.高浓度的氨氮可以保证NH 4+在竞争中具有优势,从而降低钙沉积物的影响.适宜的pH 值、温度范围和足够的氨氮初始浓度是保证M H P 吸附剂具有良好吸附容量的控制条件.通过试验得出M H P 吸附工艺条件优化结果如表1所示.在最佳工艺条件下多次模拟废水试验,结果表明,残余氨氮量均在30至60mg/L,去除率达到80%以上,效果不错.表1 M HP 吸附工艺条件优化结果T able 1 O pt imized pro cess conditions of M H P absor pt ion process废水体系初始NH +4浓度g/LCaO 剂量g/Ln (M HP )%n (N H 4+)氨氮去除率%NH 4Cl 3 662%182 8(N H 4)2SO 4813 32 5%150 5(NH 4)2CO 33 661%125 03 4 工艺成本分析M H P 取材于多次循环回用废水试验生成的沉淀物M AP,所以大循环中只需添加一次镁盐和磷酸盐帮助生成M AP 沉淀,然后回收进行热解,生成需要的M H P,MH P 吸附氨氮又变为M AP,如此反复进行循环直至效果不行.从回用效果中可以看出随着回用次数的增加,氨氮去除效率逐渐降低,前4次回用都保持在80%以上,在第4次达到81 62%.第1次产生磷酸铵镁沉淀需要在废水中添加磷酸盐和镁盐,根据研究得出的反应最优工艺可以计算出116太原师范学院学报(自然科学版) 第9卷处理一吨废水所需费用如表2所示.表2 第1次沉淀反应药剂费用估算Fig.2 Pharmacy co sts for the first time precipitat ion estimates药品名称单价元/t 数量t 费用N a 2H PO 4!12H 2O 13000 03039M g C12!6H 2O 4000 0208Ca(O H)210000 00222 2总计49 2从第2次沉淀反应开始,理论上不需再添加磷盐和镁盐,药剂费用主要是热分解反应时需添加Ca(OH )2,废水试验中pH 值基本不需调节即可达到9 5,在此忽略.热分解反应所产生的蒸汽冷却后可回收氨为氨水,将回收的氨水以25%的氨水计算,可以计算出处理一吨废水所需费用如表3所示.表3 循环反应药剂费用估算T able 3 Reaction cy cle cost estimates Phar macy药品名称单价元/t 数量费用Ca(O H)210002 822kg 2 82225%氨水12005 213L6 256总计-3 434根据循环试验可知,前4次循环回用中氨氮去除率都可以达到80%以上,试验药剂费用选取一次添加药剂,4次磷酸铵镁循环回用进行计算,即5次试验平均花费为:[49 2+4∀(-3 434)]/5=7 09元目前常用的高浓度氮氮废水净化工艺为:吹脱+普通生化与吹脱+生物脱氮,其费用分别为25 35元/t,28 77元/t.本工艺运行费用低于上述工艺,经济可行.4 结论与建议通过实验和分析,MH P 法循环处理高氨氮废水可行,且经济合理,最后建议继续深入研究磷酸铵镁热解和循环过程,继续开展工业化运用研究.参考文献:[1] 张文渊.水环境中的氮污染特征与影响因素[J].江苏环境科技,1999,12(4):31 32[2] 高爱环,李红缨,郭海福.水体富营养化的成因、危害及防治措施[J].肇庆学院学报,2005,26(5):42 43[3] 胡孙林,钟 理.氨氮废水处理技术[J].现代化工,2001,21(6):41 52[4] 孙体昌,张建云,松全元.废水中氨氮沉淀的影响因素[J].北京科技大学学报,2004,26(1):11 12[5] 方 莎.磷酸铵镁化学沉淀法循环处理高氨氮废水研究[D].北京:北京交通大学,2008[6] Shigeru Sugiyama,M as ahiko Yokoyama,H isaaki Is hizuk a,et al.Removal of aqueous ammonium w ith magnesium phos phatesobtained from the ammonium elimination of magn esiu m ammonium phosph ate[J].Journal of Colloid and Interface Science,2005,292:133 138[7] Zh ang Sh ujun,Yao Chonghu a,Feng Xiaoxi,et al.Repeated us e of M gNH 4PO 4!6H 2O residues for am monium removal byacid dip ping[J].Desalination,2004(17):27 32[8] YUen o,M Fujii.T hree y ear ex perienee operating and selling reeovered s tru vitefrom full s ealePlant[J].Environrnental T echnology,2001,22:1373 1381[9] 王 昊,周根康,赵 婷.以CaO 为pH 调节剂的磷酸氢镁吸附法处理氨氮废水及沸石法深度处理的研究[D].长沙:中南大学,2007(下转第126页)117第2期 高 睿:磷酸铵镁与磷酸氢镁循环处理高浓度氨氮废水126太原师范学院学报(自然科学版) 第9卷Application of GIS Network Analysis toS eek Optimum Path in City Road NetHan Junqing(T aiy uan N or mal U niv ersity,T aiyuan030012,China)Abstract According to the characteristics of a city road net and using GIS netw or k analy sis function,this paper discusses the ro ad net mo del based on the road connecting and analyzes ac cessibility as the r oad w eight to analy se the road sho rtest path.By impr oving the classic Dijkstr a algo rithm,the paper proposes an algo rithm for seeking the shortest path betw een tw o points in the road net.T he alg orithm can increase seeking speed gr eatly and has good practicability.Key words shortest path;w eight o f route;city ro ad net∗责任编辑:王映苗+ (上接第117页)Magnesium Ammonium Phosphate and Magnesium PhosphateCycle of Treatment of High Ammonia Concentration WastewaterGao Rui1,2(1.Schoo l of Enviro nmental Science and Eng ineering,T aiyuan U niv ersit y of T echnolog y,T aiyuan030024;2.Shanxi Water T echnical Pro fessional Colleg e,T aiyuan030027,China)Abstract Fir stly the desig n of the chemical pr ecipitation of m ag nesium amm onium phos phate response reco very,and then r ecovered m ag nesium amm onium phosphate plus base pyro ly sis,py roly sis pro ducts o f pho sphate and m ag nesium analy sis o f research on how to return to nitro gen remov al,so that treatment can be recycled.Of the py roly sis products using M AP MH P ad so rption treatm ent o f hig h streng th ammo nia w astew ater to Ca(OH)2as the pH value regulator, reducing the cost of alkali co nsum ption.In addition,the pyro lysis of NH3of hig h purity,collected the fo rm of ammo nia can be used dir ectly.Key words amm onium pho sphate;magnesium phosphate;high strength amm onia w astew ater;pyrolysis;recycling∗责任编辑:王映苗+。
磷酸铵镁法循环处理高浓度氨氮废水3赵婷 周康根 姜科(中南大学冶金科学与工程学院 长沙410083) 摘 要 提出了磷酸铵镁(M AP )法循环处理氨氮废水的新方法。
在对M AP 的热分解进行特性分析的基础上,利用M AP 在100℃左右温度下直接进行热解2h 的产物来处理高浓度氨氮废水。
研究表明,对于NH 4+质量浓度为900mg/L 的废水,虽然随着循环进行氨氮去除率逐渐减少,但第5次循环后氨氮去除率仍然高于70%。
此方法的特点是磷酸铵镁(M AP )热分解时,可回收高浓度氨水而不再需要投加大量的镁盐和磷盐,实现氨氮的回收和M AP 的循环使用。
关键词 磷酸铵镁 氨氮 循环R ecycle T reatment for W astew ater With H igh Concentration of Ammonium -nitrogen by MAPZHAO T ing ZHOU K ang -gen J IANG K e(School o f Metallurgical Science and Engineering ,Central South Univer sity Changsha 410083)Abstract M AP method is proposed to dispose the amm onium -nitrogen containing wastewater.Based on s ome analysis the decom position of the magnesium amm onium phosphate (M AP ),the residues of magnesium amm onium phosphate decom posed by heating under 100℃in 2h are repeatedly used as the s ources of phosphate and magnesium for the rem oval of high amm onium concentration from wastewater.It shows :to wastewater with initial concentration of NH 4+900mg/L ,the amm onium rem oval decreases gradually following the increase of M AP ,but in the 5th cycle ,amm onium rem oval rate is still over 70%.The advantages of this method is that high concentration amm onia s olution can be recovered by heat decom position of M AP and large am ounts of M agmesium and Phosphorus is not needed to be added ,s o the recovering of am 2m onia -nitrogen and the recycling use of M AP can be realized.K eyw ords M AP amm onium -nitrogen reuse1 前言氨氮是水体污染的主要污染物之一。
磷酸铵镁去除氨氮的原理好嘞,咱们今天聊聊磷酸铵镁怎么去除氨氮这个话题。
听上去有点儿复杂,但其实也没那么神秘。
想象一下,磷酸铵镁就像一个勤快的清洁工,专门负责清理水里的“坏小子”——氨氮。
氨氮这个家伙,听起来可能不算太可怕,但它在水里可真是个麻烦。
水里的氨氮多了,鱼儿都得翻白眼,咱们的饮水安全也受威胁。
真是“水深火热”,一堆问题接踵而至。
磷酸铵镁到底是怎么做的呢?它是一种化合物,像是水里的小精灵,特别擅长吸引氨氮。
这家伙一到水里,就开始忙活起来,像个小侦探,四处寻找那些不请自来的氨氮。
当它碰到这些氨氮的时候,嘿,事情就开始变得有趣了。
磷酸铵镁会把氨氮“抓住”,然后形成一种叫“沉淀”的东西。
就好像是在玩捉迷藏,氨氮这小家伙终于被找到了,逃不掉了。
磷酸铵镁的作用可不止这些,它还可以将那些沉淀的氨氮转变为其他更安全的物质,真是聪明得不得了。
这就像把坏蛋变成好人一样,真是让人松了一口气。
氨氮的化学反应就像是厨房里做菜,磷酸铵镁就是那个让一切变得简单的调味料。
想想看,没有它,氨氮就像锅里糊了的菜,难以处理。
而有了它,水质瞬间清新,咱们的环境也变得美丽。
有人可能会问,这样的反应需要多长时间呢?别担心,磷酸铵镁工作起来可不慢,它就像一台高速运转的机器,反应迅速。
没多久,氨氮就会被它“解决”掉。
就像是上班时遇到一个难缠的客户,磷酸铵镁一出马,立马让事情变得简单,客户笑嘻嘻地走了。
磷酸铵镁的用法也特别方便,可以直接放入水中。
想象一下,把它当作调料撒进汤里,拌一拌,氨氮就会慢慢消失。
它的环保特性更是让人惊喜,不会对水质造成二次污染。
这就像在朋友圈发了个状态,大家都为你的环保意识点赞。
大家也会好奇,磷酸铵镁是否有其他用途呢?那可多了,除了去除氨氮,它还是土壤改良的好帮手。
想象一下,你的花园里土壤太贫瘠,加点儿磷酸铵镁,立马让植物“兴奋”起来,开花结果,真是“春风得意马蹄疾”。
不仅如此,它还可以用于农业,帮助作物更好地吸收养分,简直就是个“万用工具”。
氧化镁曝气吹脱氨的工艺氧化镁曝气吹脱氨是一种常见的工艺,用于处理废水和废气中的氨氮。
它是通过将氨氮溶解在水体中,并使用氧化镁曝气的方法,将氨氮转化为不溶于水的氢氧化镁沉淀,从而达到去除氨氮的目的。
以下是对氧化镁曝气吹脱氨工艺的详细介绍。
首先,氧化镁曝气吹脱氨工艺是一种在水体中加入氧化镁,并通过曝气使氨氮转化为氢氧化镁沉淀的过程。
这种工艺通常用于处理含氨的废水或废气,如农田排水、畜禽养殖废水等。
其次,氧化镁是一种具有吸附性和催化作用的材料。
当氨氮存在于水体中时,氧化镁可以吸附氨氮分子,并通过曝气增加溶解的氧气,促进氧化镁表面的催化反应。
在催化反应的作用下,氨氮会被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐等不溶于水的化合物。
第三,曝气是氧化镁曝气吹脱氨的关键步骤之一。
通过曝气,水体中的氨氮可以与溶解的氧气发生反应,并通过催化作用转化为不溶于水的氢氧化镁沉淀。
在曝气过程中,通常使用气体压力泵或搅拌器,将气体从底部喷射入水体,从而提高反应速度和氨氮转化率。
第四,氧化镁曝气吹脱氨的工艺通常需要考虑反应温度、溶解氧浓度、氧化镁用量等因素。
在一般情况下,较高的反应温度和氧浓度将有利于氨氮的转化。
此外,氧化镁的用量也需要根据废水或废气中氨氮的浓度进行调整,以保证达到较好的去除效果。
最后,氧化镁曝气吹脱氨工艺还需要注意对废水或废气的预处理。
在某些情况下,废水或废气中可能存在一些有机污染物或重金属等物质,这些物质可能会影响氧化镁催化反应的效果。
因此,在曝气前,需要对废水或废气进行一些预处理措施,如中和、絮凝或沉淀等,以提高工艺的效果和稳定性。
综上所述,氧化镁曝气吹脱氨工艺是一种有效处理废水和废气中氨氮的方法。
通过使用氧化镁吸附和曝气催化的作用,可以将氨氮转化为不溶于水的氢氧化镁沉淀,从而达到去除氨氮的目的。
在实际应用中,需要根据废水或废气的特性进行适当的预处理和调整工艺参数,以获得较好的氨氮去除效果。
磷酸铵镁法去除沼液氨氮计算一、工艺原理磷酸铵镁法师向废水中投加含Mg2+和PO43-的药剂,使之与废水中的NH4+进行反应生成难溶的磷酸铵镁沉淀物,从而将废水中的氨氮驱虎的方法。
本工艺所投加的药剂为MgO和H3PO4。
二、工艺参数原水相关数据:水量1000t/d,氨氮≤5000mg/L,pH≈8,COD≤10000mg/L,SS≤1000mg/L。
处理后指标(磷酸铵镁法):氨氮≈2000mg/L,pH=9.5,其它个数据暂不作要求。
三、加药量计算氨氮的去除量为3000mg/L,则在每天需去除的氨氮量为3000kg,按NH4+:Mg2+:PO43- =1:1:1的投加关系,则需Mg2+和PO43-的投加量分别为:NH4+ :Mg2+ :PO43- =1:1:118 24 953000kg 4000kg 15833kgMg2+投加量为4000kg,则MgO的量为(4000/24)*40kg=6666kgPO43-投加量为15833kg,则H3PO4的量为(15833/95)*98kg=16333kg,将该量的磷酸完全溶于1000m3水中,则C=1.67×10-4mol/L,其中2份H+与磷酸根MgO完全反应,剩余C H+=1.67×10-4mol/L。
中和多余的H+需加入的NaOH量为1.67×10-4mol/L×106L=167mol=6680kg。
原水pH=8,C OH-=10-6mol/L;调整到pH=9.5,C OH-=10-4.5mol/L。
1000m3原水中n1OH-=C OH-*V=1mol;调整后的1000m3水中n2OH-=C OH-*V=101.5mol,则调整pH值所加的NaOH量为(101.5-1)×40kg=1225kg。
所以处理一天水量所需加入的NaOH量为6680kg+1225kg=7905kg。
生成的MgNH4PO4量为3000kg+4000kg+15833kg=22833kg所需MgO为6666kg,H3PO4为16333kg,NaOH为7905kg。
硫酸铵镁法去除氨氮引言:目前,含氨氮废水的处理技术,有空气蒸汽气提法、吹脱法、离子交换法、生物合成硝化法、化学沉淀法等,但均有不足之处,如气提法能耗高、容易结垢,并且必须进行后处理,否则会产生二次污染。
用吹脱法处理高氨氮废水,其能量消耗高,产生大气污染;吹脱法需要在pH高于的条件下才能实现,用石灰调整pH值会使吹脱塔结垢,因此吹脱法的应用受到限制;吹脱效果还受到水温的影响;另外,由于吹脱塔的投资很高,维护不方便,国外一些吹脱塔基本上都己停运行。
吸附法受平衡过程控制,不可能除去废水中少量的氨氮,离子交换法树脂用量较大,再生频繁,废水需预处理除去悬浮物。
生物硝化反硝化法是现阶段较为经济有效的方法,工艺较为成熟,并已进人工业应用领域,但该法的缺点是温度及废水中的某些组分较易干扰进程,且占地面积大、反应速度慢、污泥驯化时间长,对高浓度氨氮废水的处理效果不够理想;常规的化学沉淀法采用铁盐、铝盐、石灰法,将产生大量的污泥,这些污泥的浓缩脱水性能较差,给整个工艺增加困难。
上述方法的共同不足之处是处理后的氨氮无法回收利用。
基于可持续发展观念,在高浓度氨氮废水处理方面,不仅要追求高效脱氮的环境治理目标,还要追求节能减耗、避免二次污染、充分回收有价值的氨资源等更高层次的环境经济效益目标,才是治理高浓度氨氮废水的比较理想的技术发展方向。
磷酸铵镁沉淀法1.1概述磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O)俗称鸟粪石,英文名称struvite(magnesiumammoniumphosphate),简称MAP,白色粉末无机晶体矿物,相对密度1.71。
MAP是一种高效的缓释肥料,在沉淀过程中不吸收重金属和有机物。
此外,它可用作饲料添加剂化、学试剂、结构制品阻火剂等。
1.2原理磷酸铵镁沉淀法,又称化学沉淀法、MAP法。
MAP法脱除废水中氨氮的基本原理就是通过向废水中投加镁盐和磷酸盐,使Mg2+、PO43-(或HPO42-)与废水中的NH4+发生化学反应,生成复盐(MgNH4PO4·6H2O)沉淀,从而将NH4+脱除。
氧化镁曝气吹脱氨的工艺氧化镁曝气吹脱氨是一种常见的废水处理工艺,广泛应用于污水处理厂和工业废水处理过程中。
本文将从工艺原理、操作条件、优缺点等方面详细介绍氧化镁曝气吹脱氨的工艺。
一、工艺原理氧化镁曝气吹脱氨是利用氧化镁的化学性质,在曝气作用下将废水中的氨氮转化为氨气,达到去除废水中氨氮的目的。
氧化镁在水溶液中溶解形成氢氧化镁,为强碱性物质,能够与废水中的氨氮发生酸碱中和反应,生成胺盐。
通过曝气作用,胺盐进一步分解生成氨气,实现氨氮的去除。
二、工艺流程氧化镁曝气吹脱氨的工艺流程一般包括废水预处理、镁槽曝气处理、沉淀池等几个主要步骤。
1. 废水预处理:将含有氨氮的废水经过初步处理,去除大颗粒悬浮物和杂质,以减少对后续工艺设备的影响。
2. 镁槽曝气处理:将经过预处理的废水引入镁槽内,与氧化镁反应生成氨气。
曝气作用起到促进反应速度的作用,同时通过氧气的强化氧化作用进一步提高氨氮的去除效果。
3. 沉淀池:氨氮被吹脱后,废水进入沉淀池进行沉淀,沉淀物经过处理后可以作为肥料或填埋。
三、操作条件1. 曝气强度:通过调节曝气设备的空气供应量和间歇时间等参数,控制曝气强度。
一般曝气强度越大,氨氮去除效果越好,但能耗也会相应增加。
2. pH值控制:氧化镁曝气吹脱氨需要在碱性条件下进行,常见的pH值范围为9-10。
过高或过低的pH值都会对氨氮的去除产生影响。
3. 温度控制:废水的温度对氨氮去除效果也有一定影响。
一般情况下,温度越高,氨氮的去除效率越高,但同时也会增加能耗和操作难度。
四、优缺点氧化镁曝气吹脱氨具有以下优点:1. 操作简单:氧化镁曝气吹脱氨的操作相对简单,只需通过调节曝气强度和控制pH值等参数即可实现氨氮的去除。
2. 成本较低:与其他氨氮去除工艺相比,氧化镁曝气吹脱氨的设备和运行成本较低。
3. 效果稳定:由于氧化镁本身具有良好的化学稳定性,因此氧化镁曝气吹脱氨的效果相对稳定,不受废水成分变化的影响。
但氧化镁曝气吹脱氨也存在一些缺点:1. 能耗较高:曝气过程需要消耗较多的能量,特别是在大规模废水处理中,能耗较高。
助凝剂辅助磷酸铵镁法处理模拟高浓度氨氮废水程云环;王岩玲;滕井通【摘要】文章研究了磷酸铵镁法沉淀模拟高浓度氨氮废水中氨氮的条件,添加助凝剂对氨氮去除的辅助效果.实验得到最佳沉淀条件为:沉淀剂为Na2HPO4与MgCl2,投加摩尔比Mg:N:P=1:1:1,pH为9.50,反应时间10 min,反应温度25℃.在此条件下,氨氮去除率可达86.71%.在优化条件的基础上,投加助凝剂FeSO4· xH2O,Al2(SO4)3·xH2O及活性炭,最佳投加量均为0.5 g,可使氨氮去除率提高至89%以上,其中活性炭助凝效果最好,氨氮去除率提高2.83%.将助凝剂辅助磷酸铵镁法用于味精废水氨氮处理也取得了良好效果.%The precipitation conditions of ammonia nitrogen from simulated ammonium nitrogen wastewater using magnesium ammonia phosphate was investigated,and several coagulants was also added into the simu⁃lated wastewater in order to improve the removal rate of ammonia nitrogen. The optimum experiment condi⁃tions are as follows:Na2HPO4 and MgCl2 are used as precipitating agent. The molar ratio is Mg:N:P=1:1:1, pH=9.50. Reaction time 10 min,and reaction temperature 25 ℃. Under the optimum conditions,ammonia ni⁃trogen removal rate can reach 86.71%. When the dosage of coagulant FeSO4·xH2O,Al2(SO4)3·xH2O and acti⁃vated carbon,dosage is 0.5 g,the removal rate of ammonia nitrogen increased to as higher as 89%. The activat⁃ed carbon had the best result for precipitation of ammonia nitrogen with 2.83% improved. The MAP assisted by coagulant aids method was also used to treat the glutamate wastewater and a higher ammonia nitrogen re⁃moval ratio was achieved.【期刊名称】《淮北师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】7页(P32-38)【关键词】磷酸铵镁法;化学沉淀;助凝剂;沉淀率【作者】程云环;王岩玲;滕井通【作者单位】淮北师范大学化学与材料科学学院,安徽淮北 235000;淮北师范大学化学与材料科学学院,安徽淮北 235000;淮北师范大学生命科学学院,安徽淮北 235000; 淮北师范大学化学与材料科学学院,安徽淮北 235000【正文语种】中文【中图分类】X703.1焦化废水、氮肥厂废水等工业废水中氨氮浓度高是普遍的问题,高浓度氨氮废水的排放既导致严重的环境污染、水体富营养化,又造成资源的浪费,研究高效、经济的氨氮处理方法一直是国内外学者关注的热点[1-2].磷酸铵镁法(MAP)是一种有效去除废水中氨氮的方法,又称化学沉淀法[3].其原理是向含氨氮废水中投入沉淀剂Mg2+与PO43-,从而生成磷酸铵镁结晶,沉淀分离,降低废水中氨氮的浓度[4-5].磷酸铵镁含有N,P,Mg成分,可作为堆肥的添加剂[6],作为缓释肥料用于植物、林木、花卉栽培等[7-10],也可用作结构制品的阻火剂,或者制成清洁剂、化妆品、动物饲料[11-12].由于磷酸铵镁法不仅可以去除废水中的氨氮,而且产物可以资源化利用,学者们对此方法的工艺条件进行了研究探索[13].研究显示,采用磷酸氨镁法去除废水中氨氮时,不同类型废水的氨氮去除条件不同,去除效果往往存在差异[5,14],有机及无机共存物质的存在可能对氨氮去除有影响,但有关机理等方面的研究还需深入.论文研究了磷酸铵镁沉淀法沉淀去除模拟高浓度氨氮废水中氨氮的影响因素,优化反应条件(沉淀剂类型及投加量与配比、pH、温度、反应时间),在优化条件的基础上添加助凝剂(FeSO4·xH2O,Al2(SO4)3·xH2O和活性炭),改变助凝剂投加量及投加时间,研究助凝剂辅助处理氨氮废水的可行性.1 实验材料与方法1.1 仪器与试剂实验仪器:pHs-3C 型精密pH 计(上海雷磁仪器厂),JY 系列多功能电子天平(上海衡平仪器仪表厂),调温加热套(北京市永光明医疗仪器厂),85-2控温磁力搅拌器(江苏医疗仪器厂),恒温干燥箱(北京乐普纳机电技术开发有限公司).药品与试剂:Na2HPO4·12H2O,NaH2PO4·2H2O,MgO,MgCl2·6H2O,MgSO4·7H2O,NH4Cl2,FeSO4·7H2O,Al2(SO4)3·18H2O,均为国产分析纯.1.2 实验方法模拟氨氮废水配制:准确称取一定量分析纯氯化铵(精确到0.000 1 g),用无氨蒸馏水定容到1 L,计算氨氮浓度.利用控制变量法的原理,研究沉淀剂的种类、配比及用量,废水的pH、反应时间、反应温度以及加入不同种类助凝剂对氨氮沉淀率的影响.通过比较氨氮沉淀率大小,得到最佳条件.实验基础条件:pH 9.00,反应时间20 min,反应温度25 ℃.如不特别说明,反应条件均为此条件.实验过程:精确量取一定初始浓度的模拟氨氮废水100.00 mL 于烧杯中,调节pH 为9.00,投加磷酸盐沉淀剂,开启磁力搅拌器进行搅拌,待磷酸盐完全溶解后再投加镁盐.沉淀剂投加量按照Mg:N:P的摩尔比进行.1)沉淀剂类型的影响.投入沉淀剂镁盐为MgO,另种沉淀剂分别为Na2HPO4·12H2O和NaH2PO4·2H2O,考察磷酸盐对氨氮沉淀率的影响;然后,改变镁盐的种类,投加MgO,MgCl2和MgSO4,考察镁盐对氨氮沉淀率的影响. 2)沉淀剂投加量的影响.在优化条件基础上,保持Mg:N=1:1,投入磷酸盐使摩尔比分别为P:N=0.75:1,1:1,1.25:1,研究磷酸盐投加量对氨氮沉淀率的影响.然后,在优化的条件下,调节Mg:N的比值分别为0.5:1,0.75:1,1:1,1.25:1,考察镁盐投加量对氨氮沉淀率的影响.3)反应条件的影响.只改变所研究的变量,控制其它反应条件为优化条件,研究pH、时间和温度对磷酸氨镁沉淀法去除氨氮的影响.调节pH为8.5~10.0之间,反应时间分别为5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min,反应温度为20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃,研究氨氮的沉淀效果.4)助凝剂种类的影响.控制pH、反应时间、沉淀剂种类及投入量,反应温度不变,考察助凝剂种类、投加时间点及投加量对磷酸铵镁法去除废水中氨氮的辅助作用. 1.3 分析测试氨氮的测定采用蒸馏滴定法[15],数据处理与分析采用Microsoft Excel软件.其中,η:氨氮沉淀率,C0:氨氮的初始浓度(mg/L),Cs:反应结束后的氨氮浓度(mg/L).2 实验结果与讨论2.1 沉淀剂种类对去除率的影响取配制好的模拟氨氮废水100.00 mL 置于烧杯中,调节pH 为9.00,控制反应时间20 min,反应温度25 ℃,以Na2HPO4为一种沉淀剂,以其中一种镁盐(MgO,MgCl2,MgSO4)为另一种沉淀剂,按照Mg:N:P的摩尔比1:1:1 投加,测定结果如图1a 所示,MgO,MgCl2,MgSO4为沉淀剂的氨氮沉淀率分别为59.25%,84.07%,82.66%,MgCl2,MgSO4的沉淀效果显著高于MgO(p<0.01),氨氮剩余浓度较低;MgCl2的沉淀效果高于MgSO4,但差异不大.实验选取MgCl2为镁盐沉淀剂.以MgO为另一种沉淀剂,按照Mg:N:P的摩尔比为1:1:1,分别向烧杯中加入Na2HPO4和NaH2PO4,其他实验条件及氨氮测定方法与上述相同.反应结束后过滤,蒸馏滴定法测定滤液中剩余氨氮的量,计算模拟废水的氨氮沉淀率.如图1b所示,以Na2HPO4为沉淀剂对氨氮的沉淀率明显高于NaH2PO4,而剩余氨氮浓度显著低于以NaH2PO4为沉淀剂的处理(p<0.01),可能原因是以NaH2PO4为沉淀剂会释放更多的H+,降低溶液的pH,影响磷酸氨镁结晶产物的生成.所以实验选择Na2HPO4为沉淀剂.2.2 沉淀剂配比的影响取模拟氨氮废水100.00 mL 置于烧杯中,调节pH 为9.00,沉淀剂为Na2HPO4和MgCl2.保持Mg:N 的摩尔比为1:1,投加不同质量的Na2HPO4,使Mg:N:P 的摩尔比分别为1:1:0.75,1:1:1,1:1:1.25.反应时间均控制为20 min,反应温度为25 ℃.反应结束后过滤,蒸馏,测定氨氮的去除率.图2a显示,随着PO43-加入量增加,氨氮沉淀率增加,剩余氨氮浓度下降,但Mg:N:P为1:1:1 时的氨氮沉淀率与1:1:1.25差异不大,考虑试剂成本及pH影响,实验选择Mg:N:P为1:1:1.图1 不同种类盐对氨氮去除的影响保持N:P 的物质的量比为1:1,向烧杯中投加MgCl2,使Mg:N:P 的物质的量比分别为0.5:1:1,0.75:1:1,1:1:1,1.25:1:1.实验结果如图2b,在镁盐投加量按照Mg:N:P 摩尔比为0.5:1:1,0.75:1:1,1:1:1,1.25:1:1进行时,沉淀率从69.71%增加到87.49%,剩余氨氮浓度从305.18 mg/L下降到126.27 mg/L.增加沉淀剂Mg2+的投加量使溶液中的氨氮沉淀更完全.控制沉淀比例为1:1:1 时的氨氮去除率与比例为1.25:1:1时差异不大,考虑成本因素,实验选取Mg:N:P=1:1:1.图2 不同盐类投加量对氨氮去除的影响2.3 pH值的影响pH是影响磷酸氨镁沉淀的最重要因素之一,研究认为,在pH为7~11的范围内均可形成磷酸氨镁沉淀,但研究也表明,不同废水的氨氮沉淀最佳pH不同[16],机理还有待于探究.本实验以Na2HPO4和MgCl2为沉淀剂,摩尔比为1:1:1,控制反应时间、反应温度分别为20 min和25 ℃.溶液调节pH为8.50,9.00,9.30,9.40,9.50,9.60.图3表明,随着pH值增加,氨氮剩余浓度下降,沉淀率逐渐增加,pH为9.50时,氨氮沉淀率为85.48%,剩余氨氮浓度最低,氨氮沉淀效果最好.图3 pH值对氨氮去除的影响2.4 反应时间的影响调节pH为9.50,控制反应时间分别为5 min,10 min,15 min,20 min,25 min及30 min.研究反应时间对氨氮沉淀的影响.图4表明,磷酸氨镁沉淀能够在很短的时间内形成,实验开始5 min后沉淀率即达到86.21%,10 min 时达到最大值86.83%,随着反应时间的延长沉淀率反而有下降的趋势,30 min 时与10 min时相比沉淀率下降5.59%,氨氮剩余浓度增加,这种情况在其它研究者的实验中也曾出现[17],这也必然导致溶液中PO43-剩余浓度的增加.因此,磷酸氨镁沉淀法处理氨氮废水在实际应用中仍需研究反应时间的影响.关于反应时间延长,磷酸氨镁沉淀率下降的原因将进一步实验研究.图4 反应时间对氨氮去除的影响2.5 反应温度的影响在优化条件下,改变反应温度为20 ℃,25 ℃,30 ℃,35 ℃,研究反应温度对氨氮沉淀率的影响.图5表明,改变反应温度对氨氮的沉淀影响不大,沉淀率均在86%~87%之间,虽然以25 ℃时的氨氮沉淀率最高,氨氮剩余浓度最低,但总体而言,温度对氨氮的沉淀影响不明显.实验确定该反应的温度为25 ℃.图5 反应温度对氨氮去除的影响2.6 助凝剂投加时间的影响在优化条件下研究助凝剂FeSO4·xH2O,Al2(SO4)3·xH2O及活性炭对氨氮去除效果的影响,投入量均为0.5 g.研究中发现,助凝剂投加时间点对氨氮的去除有一定的影响,因此实验研究了在反应开始和反应5 min后两个时间点投加助凝剂,设置不加助凝剂的对照实验.实验结果如图6.图6 助凝剂投加时间对氨氮去除的影响图6表明,助凝剂FeSO4·xH2O,Al2(SO4)3·xH2O 及活性炭在反应刚开始时加入,去除率分别为72.66%,82.21%,,81.17%,而相同条件下未加助凝剂的氨氮去除率为86.54%,助凝剂的加入反而降低了氨氮的沉淀效果,沉淀率下降,可能是助凝剂的加入影响了磷酸氨镁沉淀晶核的形成.在反应5 min后加入助凝剂,氨氮沉淀率均提高至89%以上,3种助凝剂均有助凝效果.因此,加入助凝剂需要考虑加入时间点.2.7 助凝剂投加量的影响图7 助凝剂投加量对氨氮去除的影响反应5 min 后,向溶液中分别加入助凝剂FeSO4·xH2O,Al2(SO4)3·xH2O和活性炭,投加量分别为0.5 g,1.0 g,1.5 g,2.0 g,研究助凝剂投加量的助凝作用.设置不加助凝剂的对照实验.如图7,3种助凝剂投加量的增加并未显著增加氨氮的沉淀率,在投入量均为0.5 g时,助凝效果最好,相对未加入助凝剂均有提高(2.7%~3.0%).助凝剂FeSO4·xH2O和Al2(SO4)3·xH2O随着投入量增加,助凝效果均减弱甚至起阻碍作用,可能是Fe2+和Al3+在溶液中的浓度增加影响了MAP结晶的形成[16].3 助凝剂辅助磷酸铵镁法处理味精废水通过上述实验,得到磷酸铵镁沉淀法去除氨氮废水中氨氮的最佳工艺条件为:沉淀剂选择Na2HPO4和MgCl2,Mg:N:P 的摩尔比为1:1:1.pH为9.50,反应时间为10 min,反应温度为25 ℃.3种助凝剂的投加量均为0.5 g,研究磷酸铵镁沉淀法去除味精废水中氨氮的效果,味精废水取自淮北市某氨基酸生产企业,废水氨氮的含量为3 530.0 mg/L,COD为1 590.3 mg/L.实验取味精废水100.00 mL.实验结果见表1.表1 磷酸铵镁沉淀法去除味精废水中氨氮实验对照FeSO4·xH2OAl2(SO4)3·xH2O活性炭助凝剂投加量/g-0.5 0.5 0.5味精废水体积/mL 100.00 100.00 100.00 100.00剩余氨氮浓度/(mg/L)776.25 531.27 525.62 457.49氨氮沉淀率/%78.01 84.95 85.11 87.04结果表明,将助凝剂辅助磷酸铵镁法应用于味精废水的氨氮处理也能明显提高氨氮的去除率,助凝剂的辅助效果好于单纯采用磷酸铵镁法,可使氨氮去除率提高8.90%~11.56%,但氨氮的总去除率没有模拟氨氮废水的高(89%以上),可能的原因是模拟氨氮废水反应体系比较单纯,而实际废水中除了氨氮外,还含有其他成分,影响了去除效果.4 结论(1)磷酸铵镁沉淀法可以有效地去除氨氮废水中的氨氮,其最佳工艺条件是:沉淀剂选择Na2HPO4和MgCl2,Mg:N:P 的摩尔比为1:1:1.pH为9.50,反应时间为10 min,反应温度为25 ℃.该条件下氨氮沉淀率可达86.71%.(2)助凝剂FeSO4·xH2O,Al2(SO4)3·xH2O及活性炭,在反应刚开始加入没有助凝效果,在反应一段时间后投加有助凝作用,氨氮沉淀率均可达89%以上.助凝剂最佳投加量为0.5 g.(3)在优化条件下,将助凝剂辅助磷酸铵镁法应用于味精废水中氨氮处理也能明显提高氨氮的去除率,可使氨氮去除率提高8.90%~11.56%.磷酸铵镁沉淀是一种快速、高效处理氨氮废水的处理方法,但不同性质的废水处理效果不同,需优化反应物配比并适当调节pH,以做到运行稳定且生成产物具有更高的回收价值.参考文献:[1]LI X,ZHAO Q.Inhibition of microbial activity of activated sludge by ammonia in leachate[J].Environment Interna⁃tional,1999,25(8):961-968.[2]冯旭东,王葳,董黎明,等.高浓度氨氮废水处理技术[J].北京工商大学学报:自然科学版,2004,22(2):5-8.[3]RONTELTAP M,MAURER M,GUJER W.The behaviour of pharmaceuticals and heavy metals during 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磷酸+氧化镁在处理氨氮上的使用步骤
使用步骤如下:
1. 准备磷酸和氧化镁。
磷酸可以购买纯度较高的磷酸或者使用磷酸盐溶液。
氧化镁可作为氨氮的吸附剂,可购买粉末状的氧化镁。
2. 将磷酸溶液和氧化镁混合。
根据需要处理的氨氮浓度,确定磷酸和氧化镁的比例。
一般来说,将氧化镁:磷酸的比例控制在1:3到1:6之间。
3. 将磷酸溶液和氧化镁彻底混合。
可以使用搅拌器或者其他方法,确保磷酸和氧化镁均匀混合。
4. 定期搅拌混合溶液。
搅拌可以提高磷酸和氧化镁的接触面积,促进氨氮的吸附和转化。
5. 将氨氮待处理液体与磷酸和氧化镁混合液体接触。
可以将待处理液体加入到磷酸和氧化镁混合液体中,或将磷酸和氧化镁混合液体加入到待处理液体中。
保持二者充分接触。
6. 推荐增加氧化镁的使用量以增强氨氮的吸附效果。
根据实际情况,可以根据氨氮浓度和处理效果调整磷酸和氧化镁的比例。
7. 等待一定时间进行反应。
根据待处理液体的氨氮浓度和处理效果,处理时间可以从几小时到几天不等。
8. 过滤分离。
将处理后的混合液体进行过滤分离,分离出氧化镁和吸附的氨氮。
9. 氨氮处理后的废液处理。
废液中仍然包含一定浓度的磷酸和氨氮,所以需要进行进一步的处理,以便安全排放或再利用。
请注意,上述步骤仅为参考,具体使用步骤会根据实际情况和需求的不同而有所变化。
强烈建议在操作过程中遵循安全操作规范,并根据情况选择合适的设备和实验条件。