鸟粪石结晶法回收废水中氮磷的研究进展

鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术研究鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术研究摘要：我国水体中富营养化状况日益严重，鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术作为一种新兴的污水处理技术备受关注。

本文以该技术为研究对象，通过实验研究了鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术的工作原理、处理效果和操作参数对系统性能的影响。

结果表明，鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术可以有效地降低污水中的氮和磷含量，实现水体中富营养化的治理。

关键词：鸟粪石结晶法；流化床；脱氮；除磷；富营养化 1. 引言我国近年来的快速经济发展和人口增长，加剧了城市化和工业化进程，导致水体富营养化现象严重。

富营养化的水体给生态环境和水资源带来严重威胁，因此急需开发高效的水污染治理技术。

鸟粪石结晶法流化床技术作为一种新兴的污水处理技术，具有运行成本低、处理效果好等优点，受到了广泛关注。

2. 技术原理鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术是利用鸟粪石在流化床中的生物聚结作用，将水中的氮和磷捕集并结晶沉降，达到脱氮除磷的效果。

通过控制流化床内的工艺参数，如水温、pH值、氧化还原电位等，可以实现高效的污水处理。

3. 实验方法实验采用了人工模拟富营养化水体的污水，以鸟粪石为生物载体，建立了一套流化床脱氮除磷实验装置。

通过调节进水水质和操作参数，如鸟粪石用量、氧气供应速率等，研究了鸟粪石结晶法流化床对氮磷去除效果的影响。

4. 实验结果与讨论实验结果显示，鸟粪石结晶法流化床可以有效降低污水中的氮和磷含量。

在进水COD浓度为100 mg/L的情况下，氮磷去除率分别达到85%和95%以上。

鸟粪石用量和氧气供应速率对氮磷去除效果影响显著，适当增加鸟粪石用量和氧气供应速率可以提高去除效果。

5. 结论鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术是一种高效、经济且环保的污水处理技术。

通过合理调节操作参数，可以实现对水体中氮磷的有效去除，达到水体富营养化治理的目的。

该技术具有很大的应用潜力，可以进一步推广和应用于实际工程中。

V ol.29No.1安徽工业大学学报(自然科学版）第29卷第1期January2012J.of Anhui University of Technology（Natural Science)2012年1月文章编号：1671-7872(2012)01-0033-05鸟粪石沉淀法污泥中磷回收研究进展王诗生，李德鹏，盛广宏，杨鸿举（安徽工业大学建筑工程学院，安徽马鞍山243002）摘要：磷是一种不可再生而又面临枯竭的重要资源。

概述鸟粪石沉淀回收污泥中磷的基本原理，污泥中磷的释放方法，综述液相中磷以鸟粪石沉淀法回收的影响因素。

指出目前工艺中存在的问题以及新的研究方向。

关键词：鸟粪石；化学沉淀；磷回收；污泥中图分类号：X703.1文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1671-7872.2012.01.008Research Progress of Phosphorus Recovery from Sludgewith Struvite Precipitation MethodWANG Shi-sheng,LI De-peng,SHENG Guang-hong,YANG Hong-ju (School of Civil Engineering and Architecture,Anhui University of Technology,Ma'anshan243002,China)Abstract:Phosphorus is a nonrenewable and limited resource.The mechanism of phosphorus recovery through struvite precipitation method and approaches to releasing phosphorus from P-rich sludge are reviewed.The influencing factors of phosphorus recovery as struvite form supernatant are summerized.The problems in the process and new research trend of phosphorus recovery from struvite are indicated.Key words:struvite;chemical precipitation;phosphorus recovery;sludge磷是重要的难以再生的非金属矿资源，是生命活动最重要的元素之一。

城市道桥与防洪2019年5月第5期摘要：粪石（MgNH 4PO 4·6H 2O ）法可以实现废水中氮磷污染的同时去除和回收，具有工程应用潜力。

对鸟粪石生成反应影响因素、鸟粪石工艺系统等方面的研究现状进行了介绍，并对鸟粪石的应用潜力进行了分析。

鸟粪石反应影响因素主要为离子浓度及比例、pH 值、反应时间、反应温度和杂质离子。

鸟粪石的应用研究主要集中在工艺系统结构优化设计和产品强化捕集措施两个方面。

关键词：鸟粪石；脱氮；除磷中图分类号：U664.9+2文献标志码：A文章编号：1009-7716（2019）05-0254-04鸟粪石法脱氮除磷的影响因素与应用研究收稿日期：2019-03-01作者简介：郑俊（1979—），女，工程师，从事工业园区环境管理工作。

郑俊（上海市莘庄工业区经济技术发展有限公司，上海市201108）DOI:10.16799/ki.csdqyfh.2019.05.0690引言鸟粪石（struvite ）的主要成分是镁铵磷化合物（MgNH 4PO 4·6H 2O ，magnesium ammonium phosphate ，简称MAP ）[1]。

由于该化合物是一种难溶于水的白色晶体，同时含有等摩尔量的氮和磷，如果通过投加合适的化学试剂促进鸟粪石反应和沉淀，可以同时实现氮和磷的去除和回收。

在水质硬度较高的地区还含有一定浓度的Mg [2，3，4]，可能降低这种脱氮除磷途径的实现成本。

目前，鸟粪石法除磷脱氮的研究在国内外都已经得到开展。

在国外，鸟粪石法回收氮磷已经在污水处理厂、畜禽粪便处理中心等处得到了应用，取得了一定的社会效益和经济效益。

研究发现[5]，采用鸟粪石法回收活性污泥中的磷，回收率可达到75％，污泥干固体质量减少3％～3.8％，污泥回收磷后焚烧灰分产量可减少12％~48％。

此外，鸟粪石法沉淀过程中，也可减少悬浮物和一些重金属（如锌和铜）含量[6]。

在国内，第一个从污水处理过程中回收磷的工程实践已经在北京高碑店污水处理厂取得阶段性成果。

鸟粪石法回收沼液中氮磷技术分析目前的废水处理技术工艺使氮磷等营养元素经水处理后，大多直接通过管网被排入环境水体中，而不是回归农田。

同时，对于以厌氧发酵技术为核心业务的能源环保公司而言，厌氧发酵产沼项目沼液产量大、处理难、消纳途径受限，是导致大部分厌氧项目商业化运营难、盈利难的重要因素，能否有效地消纳处理沼液有时甚至是有机废弃物处理项目决定采用何种工艺的决定性因素。

因此，高效、稳定、节能地降低沼液中的氮素是目前厌氧领域研究的热点，也是工程化应用的难点。

单纯将厌氧沼液处理达标进行排放对于大中型湿式厌氧项目来说阻碍和难度越来越大，寻找出一条适宜的沼液资源化路径显得十分重要。

而用鸟粪石结晶技术进行高氮磷废水的处理已成为国内外在废水脱氮除磷及资源回收领域的研究热点之一。

1 鸟粪石法氮磷回收技术鸟粪石结晶法回收氮磷的原理是废水中铵离子、磷酸根离子及镁离子三种离子溶度积超过鸟粪石溶度积，相互结合进行化学反应，并生成结晶体。

磷酸铵镁的溶度积为1×10-13～7.08×10-14，在水中的溶解度极小。

在实际的鸟粪石沉淀法回收氮磷废水项目中，需要根据比例，通过人为外加镁盐和正磷酸盐来控制废水中三种结构晶离子的摩尔比，使其达到能够过饱和状态，后续采用固液分离等处理工艺即可实现脱氮除磷的目的。

鸟粪石结晶沉淀时会产生下述三个主要反应：厌氧工程产生的沼液水质较为复杂，用鸟粪石结晶法回收沼液中的氮磷也受到诸多因素的影响，不同来料的厌氧沼液中的三种构晶离子比例不平衡，镁源和磷源的种类及摩尔配比对鸟粪石沉淀反应也有显著的影响。

此外，沼液的酸碱度不同时，会对上述三种离子的存在状态及活度产生一定的影响；而温度、反应时间、搅拌等也会对鸟粪石结晶过程有一定的影响[1]，进而影响最终氮磷脱除效果。

2 国内外鸟粪石氮磷回收技术概述从废水中以鸟粪石的形式回收磷的商业化技术已经显示出较好的磷去除率和磷回收效率，其处理的对象多为市政污水和污泥。

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究
鸟粪石结晶法是一种较为常见的回收高浓度酸性含磷废水中磷的方法。

这种方法利用鸟粪石作为吸附剂，通过化学反应将废水中的磷沉淀下来，实现磷的回收利用。

废水中的磷主要以磷酸根离子（PO43-）的形式存在。

而鸟粪石中富含钙、镁等金属离子，这些金属离子可以与磷酸根离子发生化学反应，形成难溶性的磷酸钙或磷酸镁沉淀。

具体操作上，首先将鸟粪石研磨成粉末状，以增加其表面积。

然后将废水与鸟粪石混合搅拌，使废水中的磷酸根离子与鸟粪石中的金属离子反应生成沉淀。

搅拌可以增加废水与鸟粪石的接触面积，提高反应效率。

接下来，通过过滤或离心的方法将废水中的固体沉淀分离出来。

分离后的固体沉淀可以进行简单的干燥处理，然后作为磷肥或其他农业用途进行利用。

而废水中的清液可以进一步处理，以达到环境排放标准。

鸟粪石结晶法的优点是操作简单，成本较低，能够有效地回收高浓度酸性含磷废水中的磷。

鸟粪石本身是一种天然资源，不会对环境造成额外的污染。

这种方法也存在一些局限性。

鸟粪石的特性可能因其来源和制备方法的不同而有所差异，因此在具体应用过程中需要对不同种类的鸟粪石进行适应性调整。

鸟粪石在反应过程中可能存在与废水中其他成分的竞争吸附，这可能影响磷的回收效果。

废水中的其他污染物也需要考虑在内，以综合处理。

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究随着工业化的进程，环境污染问题日益严重。

废水排放是造成环境污染的主要原因之一。

酸性含磷废水是工业生产中常见的一种废水，其中含有大量的磷污染物，对环境造成严重影响。

寻找一种高效、经济的废水处理方法显得尤为重要。

鸟粪石，又称羟基磷灰石，是一种常见的磷资源，其结构稳定，具有吸附和结晶的特性。

利用鸟粪石对酸性含磷废水中的磷进行回收成为研究的热点之一。

本文旨在探讨鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究进展和应用前景。

鸟粪石结晶法的原理是基于鸟粪石对磷酸根离子（PO43-）的吸附和结晶作用。

研究表明，鸟粪石可以有效地吸附酸性含磷废水中的磷污染物，并形成稳定的磷酸盐结晶。

这种结晶形式可以方便地进行固液分离，从而实现磷的回收和废水的净化。

利用鸟粪石结晶法进行高浓度酸性含磷废水处理具有显著的技术优势。

鸟粪石结晶法对高浓度酸性含磷废水中的磷进行回收的过程中，需要考虑多种因素的影响。

溶液pH值、鸟粪石用量、反应时间等因素对磷回收效果具有重要影响。

在工程应用中需要对这些因素进行合理控制，从而实现高效的废水处理和磷回收。

与传统的化学沉淀法相比，鸟粪石结晶法具有诸多优势。

鸟粪石是一种天然矿物资源，资源丰富、成本低廉。

鸟粪石结晶过程无需添加化学药剂，避免了化学品对环境的二次污染。

鸟粪石结晶法产生的磷酸盐结晶可作为肥料利用，实现了废物资源化。

鸟粪石结晶法在高浓度酸性含磷废水处理领域具有广阔的应用前景。

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中的磷，是一种环保、高效的废水处理技术。

在未来的研究和工程应用中，需要进一步优化鸟粪石结晶法的工艺参数，提高磷回收率和废水处理效果。

还需要探索鸟粪石结晶法与其它废水处理技术的结合，形成多元化的废水处理系统，提升整体处理效率。

相信随着技术的不断进步和实践经验的积累，鸟粪石结晶法将在高浓度酸性含磷废水处理领域发挥重要作用。

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中的磷具有巨大的潜力和应用前景。

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究
随着现代化生产的不断发展，废水污染问题也日益突出，其中高浓度酸性含磷废水污
染问题较为严重。

磷对水环境的污染和危害性极大，主要表现在对人体和生态环境的影响，例如导致富营养化、水体变异、水生生物死亡等。

因此，如何高效、经济地回收高浓度酸
性含磷废水中的磷成为了人们关注的热点问题。

首先，我们对鸟粪石作为吸附材料进行了研究。

实验表明，鸟粪石的主要成分是石灰石，储存石膏和氟碳铝酸盐等物质，具有较强的吸附性能。

而且，鸟粪石的价格便宜，易
得到，适合用于工业污水的处理。

其次，我们通过批处理实验和条件优化实验，考察了吸附剂的初浓度、初始pH值、吸附时间和温度对吸附性能的影响。

结果表明，当初始浓度为30 mg/L，初始pH为5，吸附
时间为60 min，温度为25°C时，鸟粪石能够最大限度地吸附溶液中的磷，其去除率达到99.5%以上。

最后，我们采用结晶法对已经吸附磷的鸟粪石进行了回收。

实验结果表明，经过结晶
法处理后，鸟粪石中的磷能够得到有效回收，同时除去鸟粪石中的杂质，其回收率达到90%以上。

总之，本文证明了鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的可行性和高效性。

该
方法具有成本低、回收率高、操作简便等优点，有望应用于工业污水处理中。

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究鸟粪石是指由海鸟在海滩或礁石上的粪便所形成的一种矿石，因其富含磷而得名。

鸟粪石结晶法是一种利用鸟粪石结晶吸附回收高浓度酸性含磷废水中磷的技术方法。

随着工业化和城市化进程的加速推进，高浓度酸性含磷废水的排放成为水环境治理的一个难题，而鸟粪石结晶法的出现为解决这一难题提供了新思路。

本文将对鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究进行深入探讨。

一、研究背景随着工业和农业的快速发展，高浓度酸性含磷废水的排放量急剧增加，给水环境造成了严重的污染。

酸性含磷废水不仅影响水质，还会对水生生物及周边生态系统造成严重危害，因此急需寻找一种有效的方式来处理废水中的磷。

鸟粪石结晶法利用鸟粪石结晶吸附回收高浓度酸性含磷废水中的磷具有成本低、技术简单、回收率高的优点，并且产生的产品经过处理后可用于生产肥料和农药，兼顾了资源的再利用和环境的保护，因此备受研究者的关注。

二、鸟粪石结晶法原理鸟粪石是一种由海鸟在海滩或礁石上的粪便在经历一定的自然过程后形成的一种矿物石。

鸟粪石中富含磷酸盐矿物，磷酸盐矿物能够与二价铁或三价铁形成稳定的晶体结构。

鸟粪石结晶法就是通过在高浓度酸性含磷废水中加入适量的鸟粪石，使废水中的磷形成稳定的磷酸盐结晶。

具体步骤如下：1.将适量的鸟粪石粉末加入至高浓度酸性含磷废水中；2.搅拌混合使鸟粪石充分与废水中的磷酸盐发生反应形成沉淀；3.沉淀经过固液分离后，经过烘干和处理后得到可用于生产肥料和农药的磷酸盐产品；4.处理后的废水得到净化，可以再次循环利用或者排放至环境中。

通过鸟粪石结晶法处理高浓度酸性含磷废水，既能有效剔除废水中的磷酸盐，同时又能实现资源的再利用和废水的净化，是一种经济、环保的处理方式。

三、研究现状目前，国内外对鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究取得了一些进展。

研究者们主要从废水处理效果、工艺优化、资源利用等方面进行了深入研究。

1.废水处理效果研究：实验表明，鸟粪石结晶法对高浓度酸性含磷废水中的磷具有较好的吸附回收效果，可以将废水中的磷剔除，处理后的废水得到较好的净化效果。