電場作用對堿液濃海水絮凝劑制作工藝的影響【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計)</p><p>　題 目：電場作用對堿液濃海水絮凝劑制作工藝的影響</p><p>　學(xué) 院：</p><p>　學(xué)生姓名：</p><p>　專 業(yè)：海洋技術(shù)</p><p>　班 級：</p><p>　指導(dǎo)教師：</

2、p><p>　起止日期：</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　Abstract1</p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　1

3、 海水淡化的現(xiàn)狀及主要方法2</p><p>　　1.1 淡水資源缺乏現(xiàn)狀及其基本解決途徑2</p><p>　　1.2海水淡化的概念及現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3海水淡化方法3</p><p>　　1.3.1蒸餾法3</p><p>　　1.3.2冷凍法3</p><p>　

4、　1.3.3電滲析法3</p><p>　　1.3.4反滲透法3</p><p>　　2 濃海水的處理及綜合應(yīng)用5</p><p>　　2.1 濃海水的特點5</p><p>　　2.2濃海水排放方式及環(huán)境影響5</p><p>　　2.2.1 直接排放到海洋5</p><p>　　

5、2.2.2排入地表水系統(tǒng)6</p><p>　　2.2.3 引入蒸發(fā)池6</p><p>　　2.2.4 排入污水處理體系統(tǒng)6</p><p>　　2.2.5 深井注射6</p><p>　　2.3 濃海水綜合利用7</p><p>　　2.3.1納入鹽田曬鹽7</p><p>　　

6、2.3.2電滲析法制鹽8</p><p>　　2.3.3 提取礦物資源8</p><p>　　2.3.4 灌溉高鹽植物9</p><p>　　3．污水的排放及含磷物質(zhì)的處理10</p><p>　　3.1 污水的排放及污染現(xiàn)狀10</p><p>　　3.2 污水中磷的處理方法10</p>&

7、lt;p>　　3.2.1化學(xué)沉淀法10</p><p>　　3.2.2 結(jié)晶法11</p><p>　　3.2.3吸附法11</p><p>　　3.2.4生物除磷11</p><p>　　3.2.5人工濕地法11</p><p>　　3.3 污水中磷的回收11</p><p>

8、;　　3.4濃海水和含磷污水聯(lián)產(chǎn)緩釋肥工藝研究12</p><p>　　4 電場作用對堿液濃海水絮凝劑制作工藝的影響及實驗方法13</p><p>　　4.1 靜電場13</p><p>　　4.2實驗方法13</p><p>　　4.2.1實驗?zāi)康?3</p><p>　　4.2.2實驗原理13</

9、p><p>　　4.2.3實驗工具儀器13</p><p>　　4.2.4實驗試劑和材料13</p><p>　　4.2.5實驗步驟13</p><p>　　4.3 實驗結(jié)果及分析15</p><p>　　5 濃海水和含磷污水聯(lián)產(chǎn)緩釋肥工藝及實驗方法16</p><p>　　5.1 實驗原

10、理16</p><p>　　5.2 實驗試劑和材料16</p><p>　　5.3實驗儀器設(shè)備16</p><p>　　5.4實驗步驟16</p><p>　　5.4.1濃海水中鎂離子與含磷污水聯(lián)產(chǎn)緩釋肥16</p><p>　　5.4.2磷的標準測定方法：鉬酸銨分光光度法16</p><

11、;p>　　5.5實驗結(jié)果23</p><p>　　5.6 實驗分析23</p><p><b>　　小 結(jié)24</b></p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p><b>　　致 謝27</b></p><p&g

12、t;<b>　　摘要</b></p><p>　　[摘要] 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平也隨之提高，城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等排放的污水，例如工業(yè)廢水、生活廢水等對環(huán)境、生態(tài)造成的損害很難恢復(fù)。為了保護生態(tài)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展的道路，國家對污水排放的標準越來越高，人們更多的關(guān)注使水富營養(yǎng)化的磷元素去除。隨著人們對淡水的需求越來越大，世界淡水資源逐漸匱乏。如今，海水淡化技術(shù)日益蓬勃發(fā)展，已成為尋求新的

13、淡水資源的重要途徑。本文通過研究淡化之后濃海水中豐富的可利用礦物資源，例如鎂離子可以與城市污水聯(lián)合制作緩釋肥，使?jié)夂Ｋ玫匠浞值睦茫越鉀Q濃海水排放對資源浪費及生態(tài)環(huán)境的影響。</p><p>　　要實現(xiàn)磷的可持續(xù)發(fā)展，就必須研發(fā)從污水或污泥中分離磷的技術(shù)，最大限度地實現(xiàn)污水中磷的回收。由實驗可知，濃海水與含磷污水相互作用，可以形成含鎂、磷的絮狀沉淀，通過對比前后污水中磷的含量可知，濃海水可回收污水中的一部分磷

14、。當污水與濃海水的比是5：1時回收率最高，達到77.2%；當比例為1：1時剩余磷的濃度最低，為0.048ml/L，在此比例下PH=8時效果最好，剩余磷濃度為0.04ml/L，回收率為75.6%。濃海水在堿性狀態(tài)下隨著PH值增大，含鎂的絮狀沉淀析出量增大。而通過電場的作用，從頻率和強度兩方面可知，當強度一定時，電場頻率越高，絮狀沉淀析出量越高；當頻率一定時，電場強度越大，絮狀沉淀析出量越高，綜合得，當PH值為13，電場強度為37.5kv，

15、頻率為160HZ時效果最好。以得到的絮狀沉淀加入到污水中吸附污水中的磷元素，已達到回收磷的效果。以這種方法處理濃海水和生活污水，不但能克服濃海水不便運輸及運輸成本高等條件的限制，還能使處理污水的設(shè)施簡化、場地得到節(jié)約，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]海水淡化；濃海水；城市污水；除磷技術(shù)；回收磷；電場作用</p><p><b>　　Abstract</b&

16、gt;</p><p>　　[Abstract]With the improvement of living standards, a number of urban sewage, such as industrial wastewater caused great harm to the environment, with the improvement of effluent discharge stand

17、ards, the removal of phosphorus in sewage become the center of attention, This article summarizes some city sewage of phosphorus removal technology and make ??a brief introduction to each.On the other hand, people produc

18、es large amounts of sewage and the world's freshwater resources are increasingly scarc</p><p>　　[Key words] Seawater desalination; concentrated seawater; sewage; removal of phosphate; phosphorus recovery

19、; electric field</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展，淡水資源短缺是大多數(shù)國家亟待解決的問題。目前解決缺水問題的一個有效途徑就是海水淡化，海水淡化是指應(yīng)用相關(guān)儀器設(shè)備分離提取出海水中一部分水分的技術(shù)過程，通過除去海水中的大部分鹽類，使處理后的水達到人們生活和生產(chǎn)用水的標準。通過海水淡化技術(shù)能生產(chǎn)一定品

20、質(zhì)的淡水，但是海水淡化在解決缺水問題的同也會對環(huán)境產(chǎn)生一系列的負面影響。其中，濃海水的排放所造成的污染就是一個亟待解決的問題。濃海水處理技術(shù)的開發(fā)與創(chuàng)新以及排放的控制要以物質(zhì)循環(huán)再利用為核心，積極采用循環(huán)經(jīng)濟模式進行濃海水綜合利用；加強濃海水處理的科研支持力度，力爭研發(fā)出加入濃海水中后對生態(tài)環(huán)境的污染最小的添加劑，要做到盡量減少和控制海水淡化廢水排放。許多淡化廠將濃鹽水排到市政污水體系與城市污水共同處理，而海水淡化后的副產(chǎn)品濃海水可以用

21、于降低生活污水中的氮磷的含量。</p><p>　　濃海水的某些成分與含磷污水中的磷元素作用生成具有一定肥效的絮狀化合物，即緩釋肥。緩釋肥顆粒上有一層很薄的疏水物質(zhì)組成的薄膜，使肥力得到緩慢的釋放，保證肥料釋放養(yǎng)份的速度與作物需要養(yǎng)份的量一致，以達到最高的肥料利用率。將濃鹽水進行綜合利用既可以降低對生態(tài)環(huán)境的影響，又能夠降低獲得淡水資源的成本，可取得非常好的經(jīng)濟和環(huán)境效益，并降低了資源的浪費和生態(tài)環(huán)境的污染。&l

22、t;/p><p>　　本文通過查閱濃海水處理及對生態(tài)環(huán)境的影響、生活污水的處理等相關(guān)文獻，將著重介紹我國海水淡化后濃海水的處理及綜合利用的發(fā)展現(xiàn)狀，以及與污水的共同聯(lián)產(chǎn)再利用工藝進行分析和總結(jié)。本文在對上述概念進行綜述、分析的同時，也將得出有關(guān)的分析數(shù)據(jù)，并提出相應(yīng)的對策和建議，以降低對生態(tài)環(huán)境所造成的影響。近年來相關(guān)研究表明，電場在化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生一定的影響，可以提高濃海水與污水的共同聯(lián)產(chǎn)再利用工藝的效率，無論是

23、反應(yīng)速度還是污水中磷的回收率。電場作用對濃海水的處理是物理方法，不僅操作簡單，而且不易引起再次污染。所以，本文還將具體分析電場作用對此工藝的影響。</p><p>　　1 海水淡化的現(xiàn)狀及主要方法</p><p>　　1.1 淡水資源缺乏現(xiàn)狀及其基本解決途徑</p><p>　　地球擁有豐富的淡水資源，但它們并不是取之不盡用之不竭的，淡水的分布也并不均勻。在過去的一

24、個世紀里，隨著人口的增長、工業(yè)發(fā)展以及灌溉農(nóng)業(yè)的擴張等引起全球淡水需求的大幅增長。如今，淡水資源的短缺嚴重影響著人類的生存與發(fā)展。</p><p>　　面對淡水資源不足的情況，我們要做到增加節(jié)水意識、在時間和空間上合理調(diào)配水資源、綜合利用節(jié)水科技發(fā)展節(jié)水產(chǎn)業(yè)。南水北調(diào)工程是我國最大的水資源優(yōu)化配置工程，是一次擴大了的更廣意義上的生態(tài)工程。但調(diào)水等傳統(tǒng)措施，只能實現(xiàn)水資源的時空位移，解決部分地區(qū)缺水問題，而不能增加

25、水資源總量，難以全面解決缺水的根本問題。目前，我國最重要的節(jié)水科技即海水淡化技術(shù)，小規(guī)模海水淡化的成本大約為每噸5元～7元，如果規(guī)模擴大，成本將隨之下降。更為重要的是，由于技術(shù)進步很快，降低成本的潛力很大。而調(diào)水工程，如果將投資、運行費用、占地以及蒸發(fā)、滲漏、截流、污染和生態(tài)變化等都計算在內(nèi)，成本將大大高于海水淡化。且海水淡化技術(shù)不受時空和氣候的影響，可以實現(xiàn)穩(wěn)定供水[1]。</p><p>　　1.2海水淡化的

26、概念及現(xiàn)狀</p><p>　　海水淡化是指從海水中分離出鹽而獲得淡水的過程，即從海水中取得淡水的過程稱之為海水淡化。海水淡化是一項可實現(xiàn)水資源綜合利用的開源增量技術(shù)，這一技術(shù)既增加淡水資源總量，又不受時空和氣候的影響，具有水質(zhì)好、效益高等優(yōu)點，這項技術(shù)不但持續(xù)穩(wěn)定的保障沿海居民的飲用水來源，而且為工業(yè)鍋爐補水等提供穩(wěn)定的淡水來源。 </p><p>　　海洋中卻蘊藏著豐富的淡水資源，其總

27、量約占海水的97%，是一個最大而又穩(wěn)定可靠的淡水庫。海水淡化不僅是一個國家和地區(qū)，在某一時期的暫時性問題，而是全球范圍內(nèi)有關(guān)人類生存和社會發(fā)展的長遠問題。從海水中獲得淡水，是解決沿海地區(qū)水資源不足的最佳途徑。利用海水淡化技術(shù)向大海要淡水用以滿足沿海各地區(qū)對淡水的需求，在條件允許的情況下是可行的。到目前為止，我國已經(jīng)具有日產(chǎn)萬噸級海水淡化淡水的技術(shù)，此項技術(shù)已經(jīng)在全國范圍內(nèi)逐步普及應(yīng)用且技術(shù)經(jīng)濟指標也能夠達到世界先進水平。海水淡化不但能解

28、決缺水問題，也能成為解決城市緊急用水補充問題的重要手段。</p><p><b>　　1.3海水淡化方法</b></p><p>　　現(xiàn)在所用的海水淡化方法有：蒸餾法、冷凍法、電滲析法、反滲透法等。其中，反滲透海水淡化技術(shù)由于它的工程造價和運行成本持續(xù)降低，設(shè)備簡單易于維護、設(shè)備模塊化的優(yōu)點正迅速占領(lǐng)市場，逐步取代了蒸餾法而成為應(yīng)用最廣泛的海水淡化方法。</p&

29、gt;<p><b>　　1.3.1蒸餾法</b></p><p>　　蒸餾法就是把海水進行加熱蒸餾，收集到水蒸氣冷凝后的水。具體方法就是把海水加熱變成蒸汽，蒸汽遇冷又凝結(jié)成淡水；一次蒸餾不能達到理想效果，可以進行多次蒸餾。蒸餾法是最成熟、規(guī)模也是最大的技術(shù)。它主要可以分為：多效豎管蒸餾、多級閃蒸、蒸汽壓縮蒸餾、太陽能蒸餾。目前國內(nèi)已有較大型的蒸餾法海水淡化工程，如天津的大港電

30、廠[2] 。</p><p><b>　　1.3.2冷凍法</b></p><p>　　冷凍法就是將海水溫度降至冰點以下，使析出的淡水凝結(jié)成冰從海水中分離出來之后再融化為淡水的過程。冷凍法主要包括利用天然冰法和人工冷凍法這兩種。但是，冷凍法和蒸餾法一樣，都存在很大的弊端，在消耗大量的能源的同時產(chǎn)生大量的鍋垢，所得到的淡水資源并不理想。</p><p

31、><b>　　1.3.3電滲析法</b></p><p>　　電滲析法是膜分離的一種，流程是在外加直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性將具有選擇透過性的陽膜與陰膜進行交替排列，組成多個相互獨立的隔室將海水淡化，而對相鄰隔室的海水進行濃縮，從而使離子從水中分離，最終使淡水與濃縮水得以分離的一種物理化學(xué)過程。該法的技術(shù)關(guān)鍵是新型離子交換膜的研制[3]。</p><

32、;p><b>　　1.3.4反滲透法</b></p><p>　　反滲透法通常又被稱為超過濾法，它是滲透的逆過程，是1953年以后才開始采用的一種膜分離海水淡化法。正常的滲透是將稀溶液中的溶劑通過半透膜進入濃溶液中的自發(fā)過程；而反滲透則相反，它是濃溶液中的溶劑受壓而通過半透膜的反自發(fā)過程，它是利用只允許溶劑透過、不允許溶質(zhì)透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。目前在中東地區(qū)、某些島嶼國家

33、及西方發(fā)達國家的沿海城市和島嶼,已將反滲透海水淡化技術(shù)作為制取飲用水的主要方法[4]。而在我國,反滲透海水淡化技術(shù)的推廣應(yīng)用起步較晚。在現(xiàn)階段,反滲透海水淡化作為嚴重缺水地區(qū)或島嶼市政供水的有效途徑。在我國天津、大連長海、山東長島等缺水城市得到了效地應(yīng)用[5]。</p><p>　　舟山海島的海水淡化主要采用也是反滲透的技術(shù)原理，反滲透是一種壓力驅(qū)動的分離技術(shù)，由于淡化過程中沒有相變，具有顯著的節(jié)能特征。能量回收

34、裝置的使用使得反滲透海水淡化的電力消耗可低4KWh/m，特別適合于海島、沿海城市等缺水地區(qū)[5] 。</p><p>　　2 濃海水的處理及綜合應(yīng)用</p><p>　　2.1 濃海水的特點</p><p>　　海水經(jīng)淡化技術(shù)提取淡水后被濃縮一倍左右的部分,以及海水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水時,海水中的水分逐漸揮發(fā),在海水的濃度增加一倍左右后排放的部分即為濃海水[6]。&l

35、t;/p><p>　　影響濃海水水性質(zhì)的因素有:進料水水質(zhì)、采用淡化工藝、回收率、預(yù)處理以及后處理中所用的化學(xué)添加劑等。濃海水的組成主要受兩個方面的影響，一方面是進料水經(jīng)過淡化工藝濃縮后得到的高濃度鹽分，另一方面是預(yù)處理過程中添加的化學(xué)物質(zhì)。對膜法淡化而言（主要指反滲透），海水預(yù)處理包括消毒、絮凝、PH值調(diào)節(jié)、添加防垢劑等操作。 蒸餾法海水淡化通常要加入酸或阻垢劑等防止淡化過程結(jié)垢，還要求加堿以調(diào)節(jié)PH值，加氯殺生物

36、，這些化學(xué)物質(zhì)和高濃度鹽分常常隨著濃海水一同排放，從而有可能對排放水域的環(huán)境造成影響。</p><p>　　由于在濃縮過程中添加的化學(xué)物質(zhì)的濃度相對較低（一般小于10mg/L），濃海水的性質(zhì)主要由原料水中存在的組分決定，在濃海水中它們將得到濃縮?；厥章蕿?0%時，反滲透海水淡化中排放濃海水是自然海水濃度的兩倍，而蒸餾法淡化時濃海水與冷卻海水混合后排放，其排放水濃度比海水約高10%-15%[7]。</p>

37、;<p>　　2.2濃海水排放方式及環(huán)境影響</p><p>　　目前，世界上常用的濃海水處理方法可分為兩大類：一類是直接排放，如排入海洋、地表水、污水處理系統(tǒng)等；第二類將濃鹽水進行再利用，如地表灌溉、制鹽等，可有效利用資源并創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。選擇濃鹽水排放方式時所需考慮的因素有：濃鹽水的排放量、組成、排放地的物理或地理環(huán)境、公眾接受度、投資和操作費用等。濃鹽水處理費用占總淡化費用相當?shù)谋戎?，所?/p>

38、操作費用是很重要的考慮因素。費用消耗取決于濃鹽水特性，排放前的處理水平、處理方式，濃鹽水體積以及環(huán)境特征[8]。</p><p>　　2.2.1 直接排放到海洋</p><p>　　淡化系統(tǒng)所排放的濃鹽水相對于浩瀚的海洋來說是極微小的一部分，它們對海洋環(huán)境造成影響是比較小的。因此，將濃鹽水直接排入大?？赡苁钱斍白畛Ｓ玫姆椒?。但海洋對排放物的消納能力并不是沒有限制的，高濃度的濃鹽水和淡化過程

39、中所加入的化學(xué)物質(zhì)可能對出水口周圍的海洋生態(tài)造成很大的影響，另外濃鹽水的密度相對比較大，會慢慢地沉入海底并危害敏感的深海生態(tài)環(huán)境。海水淡化濃鹽水的入海是影響海洋生態(tài)環(huán)境最主要的因素，而影響的大小又要取決于海洋的環(huán)境性質(zhì)和水文特征：海深，波浪，水流，水壓等等[9]。大部分的對海洋環(huán)境的影響主要與淡化廠的進水管和出水管的布置位置有關(guān)。剛開始的影響主要是這些淡化廠臨時性布置的管道，但這些影響會變得至關(guān)重要，特別是在巖石棲息地和珊瑚礁。該影響的

40、嚴重性是一個功能的干擾程度對環(huán)境和自然的敏感性，而這又取決于對棲息地的具體性質(zhì)[10]。 </p><p>　　在整個海水淡化流程中，所排放鹽水的濃度要比自然的海水濃度高很大，而且這些濃鹽水都是直接排放到海的。這些鹽水的濃度時自然的海水鹽度的兩倍或者接近兩倍[11]。這些淡化廠除了排放高濃度的鹽水之外，而且這些高濃度鹽水含有在與處理過程中加入的一些化學(xué)物質(zhì)及一些去污垢材料。而一些蒸餾廠，也會產(chǎn)生相關(guān)海域的熱污染。

41、</p><p>　　2.2.2排入地表水系統(tǒng)</p><p>　　對于大多數(shù)苦咸水淡化廠來說，如果排放濃鹽水的量（相對于地表水的量）不很大，則將濃鹽水排入地表水體（如河流、湖泊）是較為方便經(jīng)濟的方法，但濃鹽水要符合一定的要求，只有在確保不會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響的前提下才可將濃鹽水直接排入地表水，該方法適用于排放量不很大的淡化廠，排放者還要定期檢測和報告特定化學(xué)組分的濃度水平。排放口的建造也

42、應(yīng)科學(xué)合理，一般不應(yīng)在近岸排放，國外設(shè)置排放口的水域水深大多在10～30 米，應(yīng)盡量選擇在水深、流急、交換能力強的水域排放，也可使用擴散器來加快稀釋[10]。</p><p>　　2.2.3 引入蒸發(fā)池</p><p>　　內(nèi)陸淡化廠一般采用的是苦咸水淡化，需要將濃鹽水就近處理，在合適的氣候條件下，可以有效利用充足的太陽能，將濃鹽水儲存在蒸發(fā)池中讓其逐漸蒸發(fā)，并定期除去殘留的固體鹽分。蒸發(fā)

43、池有易建造、維護和操作費用較低、可利用太陽能等優(yōu)勢，但缺點是蒸發(fā)速度低或處理量大時需要占用大量的土地、建造不合理濃鹽水會滲透入地下造成污染。同時，在引入蒸發(fā)池的過程中，還要考慮，在海水淡化廠附近有沒有足夠的土地，假如沒有，必須要通過管道來連通。這些輸運海水的管道萬一破裂，這些鹽水就會滲漏出來，對下面的地下蓄水層造成一定的污染[10]。</p><p>　　2.2.4 排入污水處理體系統(tǒng)</p>&l

44、t;p>　　許多海水淡化廠將濃鹽水排入市政污水體系，與城市污水共同處理。該方法有建設(shè)與運行費用低、占地面積小、易于管理等優(yōu)點。這一過程可降低生活污水中的BOD（生物耗氧量），但是TDS（總?cè)芙夤腆w量）的增加可能對體系中微生物有影響，也對原污水處理廠的出水用途產(chǎn)生了影響[11]。這種處理方法適用于中小型淡化廠，對于大型淡化廠不宜采用該方法，因為濃鹽水進入污水處理廠后對污水生化系統(tǒng)有種種影響，排放量大時還可能超出了現(xiàn)有污水體系的處理能

45、力。實施時還需要考慮濃鹽水對設(shè)備及管道的腐蝕作用，應(yīng)根據(jù)實際情況選用耐蝕材料或進行防腐處理，但同時排放成本也會相應(yīng)增加[10]。</p><p>　　2.2.5 深井注射</p><p>　　通過深井注射把濃鹽水排入地下，但要與飲用水層構(gòu)造上隔離。這一方法已實踐多年，有較嚴格的設(shè)計和施工要求。合理的注射地是極具有地域性的，取決于地理和水力環(huán)境。例如，注射井不可建在地震易發(fā)地帶或有礦產(chǎn)資源的

46、地區(qū)，必須有高滲透性、面積廣泛的注射區(qū)等。設(shè)計和操作的另一個要求是使注射流體遠離供給作飲用水的地下水源。當濃鹽水的排放超出了地下水的自凈化能力時，就會造成地下水的污染。注射井系統(tǒng)的成功完成在很大程度上取決于對該地區(qū)進行地質(zhì)評論所收集的資料，對井位要進行詳細的試驗、探查和模擬，設(shè)計和施工方面的要求也較高，還要檢測排放井完整性和附近水域的水質(zhì)。通過深井注射來處理濃鹽水成本很高，一般在其他方法都不可行的情況下才可考慮采用[10]。</p

47、><p>　　2.3 濃海水綜合利用</p><p>　　利用海水淡化濃海水發(fā)展新型制鹽業(yè)，可以節(jié)約大量鹽田，縮短曬鹽周期，大大降低鹽場的生產(chǎn)管理成本，提高鹽業(yè)勞動生產(chǎn)率。據(jù)測算，如果將日產(chǎn)1.5萬噸的海水淡化廠的濃鹽水全部曬鹽，可以節(jié)約3500 m的鹽田。節(jié)約下來的土地和灘涂可以進行其它途徑的開發(fā)利用，拓寬海島發(fā)展空間。一定濃度的海水（4.2%-5.0%）特別適宜于珍貴魚、蝦、貝、藻類增養(yǎng)殖

48、。海水淡化后的濃縮海水，由于進行了預(yù)處理或蒸餾過程，再進行適當?shù)墓磧?，可用于珍貴海產(chǎn)品的人工養(yǎng)殖，推動沿海和我市海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展[12]。將濃鹽水進行重復(fù)利用既可以消除對環(huán)境的不利影響，又可以降低淡化成本，若控制得當，可取得良好的經(jīng)濟和環(huán)境效應(yīng)。</p><p>　　海水淡化后的濃海水中富含鈉、鉀、溴、鎂、鋰等多種陸地緊缺的礦物資源。由于在濃海水中這些化學(xué)組分的濃度約為海水濃度的2倍, 因此, 獲取相同礦物資源的

49、處理量僅為海水直接處理量的一半, 可顯著降低提取費用。此外, 利用濃海水進行礦物資源提取不需要另外設(shè)置取海水和加氯殺菌等預(yù)處理設(shè)備, 可大大節(jié)約投資和工程造價[11]。 海水淡化操作過程中產(chǎn)生的濃海水的溫度、流量參數(shù)穩(wěn)定, 便于礦物資源提取過程中的穩(wěn)定操作。因此, 對淡化后的濃海水進行礦物資源的綜合利用是一條十分便捷的途徑。</p><p>　　2.3.1納入鹽田曬鹽</p><p>　　

50、這種方案主要是取于傳統(tǒng)的灘曬法海水資源綜合利用流程[11]。灘曬法工藝過程為原料海水經(jīng)揚水站納入鹽田, 在自然條件下海水蒸發(fā)濃縮, 分別經(jīng)過初級制鹵區(qū)、中級制鹵區(qū)和高級制鹵區(qū)后得到的飽和鹵,進一步在結(jié)晶區(qū)中析出氯化鈉晶體, 同時得到的苦鹵輸送到苦鹵化工廠進行鉀鹽、溴素和鎂鹽的提取。該流程是目前國內(nèi)鹽場普遍采用的流程, 可以實現(xiàn)海水中化學(xué)資源的全利用?；邴}田法的濃海水綜合利用方案, 即將淡化濃海水直接引入相應(yīng)濃度的制鹵區(qū), 其它工藝過程

51、不變。</p><p>　　該方案的最大優(yōu)勢是工藝技術(shù)成熟, 利用現(xiàn)有的鹽場面積和海洋化工廠設(shè)備即可滿足生產(chǎn)的需要。以濃海水為原料, 在原鹽產(chǎn)量不變的前提下可節(jié)約一定的制鹵區(qū)土地面積, 但也存在一些不足之處。</p><p>　　首先, 自然蒸發(fā)濃縮而成的濃縮海水在各濃度段都存在大量的鹽田生物[11]。國內(nèi)外大量研究數(shù)據(jù)顯示, 鹽田生物在海鹽生產(chǎn)中起著非常重要的作用。在低度制鹵區(qū), 鹽田中

52、大量存在的藻類可消耗鹵水中的氨、磷等營養(yǎng)物質(zhì), 同時由于藻類的大量存在可為鹵水染色, 增加鹵水對陽光的吸收率, 同時底棲生物形成的生物墊層可有效減少鹵水滲透損失; 在中度鹵區(qū),鹵蟲可以低度鹵區(qū)的藻類為餌料大量繁殖, 一方面可濾食掉鹵水中的藻類及硫酸鈣顆粒, 微小土粒等懸浮物質(zhì)使鹵水澄清, 從而提高鹵水的質(zhì)量, 另方面鹵蟲尸體可為高度濃鹵區(qū)及結(jié)晶區(qū)的嗜鹽菌輸送營養(yǎng)物質(zhì); 在高度鹵區(qū)及結(jié)晶區(qū), 紅色嗜鹽菌通過分解鹵蟲尸體得以大量繁殖, 使鹵

53、水變?yōu)榧t色, 從而提高吸光率, 促進鹵水的蒸發(fā)。因此在一個正常的鹽田生態(tài)系中, 鹽田生物各司其職, 通過上述循環(huán)的綜合作用提高原鹽的產(chǎn)量和質(zhì)量。而海水淡化過程中為了避免設(shè)備效率降低或膜污染, 原料海水在進淡化設(shè)備前加入了化學(xué)藥劑殺死并除去了這些生物從鹽田生態(tài)角度衡量, 淡化后副產(chǎn)的濃海水直接曬鹽有可能嚴重破壞原來鹽田的生態(tài)系統(tǒng)。因此, 需要對海水淡化副產(chǎn)的濃海水進行生物修復(fù)。</p><p>　　第二, 海水淡化

54、一般為全年生產(chǎn), 濃海水全年均衡供應(yīng)。而鹽田法制鹽由于受到季節(jié)氣候的影響在一年中的生產(chǎn)是不均衡的, 一般全年的旺產(chǎn)季節(jié)( 約 6個月 ) 要完成全年 80% 的產(chǎn)量[11]。因此, 需要建設(shè)很大的儲鹵池來平衡二者生產(chǎn)的需要。以淡水生產(chǎn)能力 20萬 t/d的濃海水處理為例, 需要的儲鹵池面積不足正常蒸發(fā)區(qū)面積的一半[12]。海水濃縮一倍需要的制鹵區(qū)面積約占制鹽場總面積的一半, 即采用淡化濃海水為原料比直接用海水制鹽可節(jié)約一半的鹽田面積,

55、但由于儲鹵池的占地使該比例大幅度降低。</p><p>　　第三, 由于土地資源及歷史條件的限制, 鹽田只在沿海的部分地區(qū)存在, 隨著沿海經(jīng)濟的快速發(fā)展,對土地資源的需求增大, 鹽田面積逐漸縮小, 遠不能滿足海水淡化發(fā)展規(guī)模的需要。若局限于鹽田法的濃海水綜合利用工藝將限制海水淡化工程的建設(shè)和發(fā)展。</p><p>　　2.3.2電滲析法制鹽</p><p>　　自

56、20世紀 50年代起日本大力開展離子交換膜電滲析法濃縮制鹽研究, 并從 70年代實現(xiàn)了工業(yè)化[13]。目前日本已全部廢除了鹽田法制鹽工藝, 年產(chǎn)食鹽 150萬 t全部使用膜法制鹽。國內(nèi)目前還未見這項技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的報道。據(jù)報導(dǎo)[14], 采用一價離子選擇性離子交換膜制備的鹵水中氯化鈉濃度可達 200g/L, 噸鹽耗電量在 150kW #h左右。電滲析法制得的鹵水經(jīng)蒸發(fā)、干燥后得到食用鹽, 同時副產(chǎn)苦鹵。</p><p

57、>　　離子交換膜電滲析法濃縮海水制鹽工藝主要由電滲析、蒸發(fā)結(jié)晶、干燥、包裝四部分組成。其中, 電滲析濃縮制鹵是整個過程的心臟, 這部分由海水的提取、預(yù)處理和電滲析三部分組成。若與采用淡化副產(chǎn)的濃海水作為進料, 則不需要另外設(shè)置取海水和加氯殺菌等預(yù)處理設(shè)備, 可大大節(jié)約投資和工程造價, 直接將濃海水用于電滲析制鹵?；陔姖B析法制鹽的綜合利用方式與鹽田法制鹽的方式相比, 電滲析法節(jié)省了大量的土地, 而且不受季節(jié)影響, 可全年生產(chǎn), 投

58、資少, 節(jié)省人力，易于實現(xiàn)自動化操作。另外, 電滲析法制得的鹽的質(zhì)量要高于鹽田法, 可直接作為食用鹽; 若將制得的鹽用于氯堿工業(yè), 則與采用灘曬法制得的原鹽相比可節(jié)約鹽水精制的處理費用。但該工藝過程的最大不足在于電滲析淡室側(cè)水中的化學(xué)物質(zhì)由于稀釋而導(dǎo)致利用困難, 減少了鉀鹽、溴素、鎂鹽等產(chǎn)品的產(chǎn)量, 并且, 制鹽的成本亦比鹽田法顯著加大。</p><p>　　2.3.3 提取礦物資源</p><

59、;p>　　由于傳統(tǒng)的利用苦鹵提取海水中的鉀、溴、鎂的方法受到鹽田規(guī)模的限制, 目前海水化學(xué)資源直接提取受到越來越多研究者的關(guān)注。若在濃海水進入電滲析制鹵系統(tǒng)之前進行鉀、溴、鎂等化學(xué)元素的提取, 再將剩余的鹵水通入電滲析系統(tǒng)濃縮制鹵, 與濃海水直接電滲析濃縮制鹵工藝相比, 可大大提高化學(xué)資源的綜合利用率[13]。</p><p>　　經(jīng)過二十多年的努力, 由我國自主研發(fā) “改性沸石離子篩提鉀核心技術(shù)” , 成

60、功地突破了海水中鉀的高選擇性、高倍率富集和鉀肥的高效、節(jié)能分離等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題, 開發(fā)出沸石離子篩法海水提取鉀肥高效節(jié)能技術(shù), 并成功地完成了百噸級中試和工業(yè)試驗, 獲得了可供大規(guī)模推廣的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)[13]。研究結(jié)果表明, 本技術(shù)海水中鉀的富集率達200倍, 鉀肥產(chǎn)品質(zhì)量達進口優(yōu)質(zhì)鉀肥標準, 生產(chǎn)成本則較進口鉀肥降低 20% , 從而在國際上率先實現(xiàn)了海水提鉀過技術(shù)經(jīng)濟關(guān)[15]。應(yīng)用該技術(shù)成果的1萬 t / a海水提取硝酸鉀工程已

61、于日前建成投產(chǎn), 河北、山東等地企業(yè)也在積極籌建海水提鉀萬噸級產(chǎn)業(yè)化工程。從海水中提取溴素的工藝技術(shù)有空氣吹出法、溶劑萃取法、吸附法和沉淀法等。其中, 工業(yè)化的主要工藝是由美國 DOW 化學(xué)公司開發(fā)的空氣吹出法, 該工藝適用于中濃度海水中溴素的提取。其它的海水溴素提取技術(shù)如氣態(tài)膜法提溴也有研究[16]。利用沉淀法海水制取氫氧化鎂、高純氧化鎂技術(shù)在國外經(jīng)過幾十年的發(fā)展, 已形成數(shù)百萬噸的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。目前, 對鎂鹽的功能性材料的研究日益受到

62、各國的重視[17]。我國環(huán)保型氫氧化鎂漿的開</p><p>　　2.3.4 灌溉高鹽植物</p><p>　　濃海水用來灌溉高耐鹽的植物也是濃海水利用的一個方向[18]。這些植物可承受高于 35000mg/L的鹽度[19]，但是此法要注意對地下水和地表水的保護。有研究表明，在半干旱或半濕潤易旱濱海地區(qū)，用海水直接灌溉耐鹽經(jīng)濟植物，控制一定的灌溉定額，采取有效的調(diào)控措施，土壤鹽分與水分會在

63、一個理想的水平達到平衡，不會造成土壤嚴重鹽漬化[20]。</p><p>　　3．污水的排放及含磷物質(zhì)的處理</p><p>　　3.1 污水的排放及污染現(xiàn)狀</p><p>　　社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民的生活水平得到很大的提高，城鎮(zhèn)化越來越得到普及。城市人口的增加，使城市不斷向擴大，城市生活、工業(yè)造成的污水量大幅度增長。物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對居所周圍的生態(tài)

64、環(huán)境的質(zhì)量的要求也提高了。據(jù)統(tǒng)計，我國沿海地區(qū)企業(yè)每年排入近岸海域工業(yè)廢水39.8億噸，年工業(yè)廢水和生活污水排放量已達到620億噸之多，相當于每人平均排放量近49噸。現(xiàn)階段我國據(jù)不完全統(tǒng)計，已經(jīng)有133個河段都受到了不同程度的污染，其中78%的河段中的水源不適宜直接作為居民飲用水源，50%城市地下水也蒙遭危厄。全國現(xiàn)有的七大水系中僅僅只有一部分符合陸地水資源環(huán)境質(zhì)量標準的第一、二類標準，占三成不到。在我國11.4萬公里江河的評估鑒定中，

65、水質(zhì)為Ⅳ類及劣Ⅳ類占41%[22]。</p><p>　　水資源的不足及水資源的污染與浪費，使得城市用水受到極大的限制。為緩解水資源不足這一現(xiàn)狀，污水的處理不再是將污水處理后直接排放，而是對污水的回收再利用。把污水處理后所得到的水資源用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、城市景觀、市政綠化、園林綠化等以節(jié)約水資源。然而，不論排放還是回收再利用，都要求對污水進行除磷以降低磷含量，防止污水的排放造成水體富營養(yǎng)化 [22]。<

66、/p><p>　　3.2 污水中磷的處理方法</p><p>　　磷是一種不可再生的礦物資源，污水中的磷主要來源是生活污水中有機物、工業(yè)廢水、各類動植物的尸體及排泄物、化肥農(nóng)藥的使用等。如果不對這些含磷污水進行處理，將會造成水體的富營養(yǎng)化。目前污水除磷的方法大致可分為三種：化學(xué)除磷、生物除磷以及人工濕地除磷。其中，化學(xué)除磷法又可以細致的分為化學(xué)沉淀法，結(jié)晶法和吸附法[23]。</p>

67、;<p>　　3.2.1化學(xué)沉淀法</p><p>　　化學(xué)沉淀法除磷的基本原理,就是通過向污水中投入化學(xué)藥劑，與污水中含磷的離子反應(yīng)產(chǎn)生沉淀[24]。根據(jù)藥劑的不同又可分為石灰石沉淀法和金屬鹽沉淀法。這兩種方法都是使游離的磷離子形成難溶性的磷酸鹽沉淀，而后通過固液分離法除去污水中的磷。優(yōu)點是時空占用少、操作管理便捷、效益高，但是所投加的藥劑費用高，容易產(chǎn)生二次污染。</p><

68、p><b>　　3.2.2 結(jié)晶法</b></p><p>　　城市污水處理后經(jīng)過沉淀，其上清液中含有較高濃度的磷酸鹽和鈣鎂離子，可以通過人為的改變條件促使污水中的晶體析出。結(jié)晶法去磷，不僅提高工作效率，而且獲得的水質(zhì)也比較好；結(jié)晶法除磷，使磷以晶體的形式析出不會造成二次污染，操作過程簡單，因此使用范圍相對較廣，多用于城市污水的深度處理。</p><p><

69、;b>　　3.2.3吸附法</b></p><p>　　吸附法除磷的基本原理是利用吸附劑多孔吸附固體物質(zhì)的性質(zhì)，在吸附劑表面吸附、離子交換來實現(xiàn)污水除磷。吸附除磷既有物理吸附，又有化學(xué)吸附。天然吸附劑主要以較大的表面積比，以物理吸附為主，而合成吸附劑較比天然吸附劑孔隙率及表面活性強，大多化學(xué)吸附為主。</p><p><b>　　3.2.4生物除磷</b&

70、gt;</p><p>　　生物除磷工藝是在活性污泥法基礎(chǔ)上的改進，即在原有活性污泥工藝的基礎(chǔ)上添加一個厭氣階段，選擇能大量吸收并貯藏磷的微生物（稱為聚磷微生物），以降低污水的磷含量。</p><p>　　3.2.5人工濕地法</p><p>　　濕地對磷的吸收效果最好，理論上人工濕地是通過植物吸收、基質(zhì)的吸附過濾和微生物轉(zhuǎn)化三者的共同作用以降低污水中磷的含量，各種

71、附著、懸浮在水中的微生物，在生長繁殖過程中也吸收和利用污水中的無機磷酸鹽。但是，一般濕地的除磷受很多條件的限制，因此效率不是很高，只有40 %～60 %之間[25]。</p><p>　　3.3 污水中磷的回收</p><p>　　磷在污水的單位含量雖然很低，但每天產(chǎn)生的污水量很大，累積起來的量不容忽視。目前我國除污水中磷的方法主要是生物法和化學(xué)法，雖然都能降低污水中磷的含量， 但只是把磷

72、從污水轉(zhuǎn)移到污泥并沒有做到磷資源的回收利用。從污水中回收磷資源的主要靠化學(xué)沉淀，即向污水中投入一定量的金屬鹽類或某種聚合物，使污水中的磷離子形成難溶性鹽。利用含鎂離子的鹽作為沉淀劑從污水中回收磷很有發(fā)展前景，它們反應(yīng)所合成的一種難溶于水的白色晶體——磷酸銨鎂（俗稱鳥糞石）是一種良好的緩釋肥，可以減少施肥的次數(shù)， 同時高劑量使用時不會灼燒農(nóng)作物[26]。</p><p>　　3.4濃海水和含磷污水聯(lián)產(chǎn)緩釋肥工藝研究

73、</p><p>　　濃海水中存在著豐富的鎂離子，這些鎂離子可以直接當做沉淀劑使污水中的氮和磷酸鹽形成MgNH4PO4·6H2O，同時去除氮、磷污染物[27]。磷酸銨鎂形成的一般反應(yīng)式：Mg2++NH4++PO43-+6H20——MgNH4P04·6H20</p><p>　　因此，就可以利用濃海水與城市污水聯(lián)合制備緩釋肥，既充分利用海水淡化后的濃海水，又解決了濃海水資

74、源浪費和生活污水對生態(tài)環(huán)境的影響。</p><p>　　4 電場作用對堿液濃海水絮凝劑制作工藝的影響及實驗方法</p><p><b>　　4.1 靜電場</b></p><p>　　電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)，具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。電場的強度以及頻率的變化都會對絮凝劑的制作工藝產(chǎn)生一定的影響，主要是通過

75、影響濃海水中離子的活性。電場作用能夠?qū)е路肿娱g發(fā)生強烈相互碰撞和聚集，使催化劑的結(jié)構(gòu)、組成及反應(yīng)活性產(chǎn)生顯著的變化。因此電場作用可以增加某些離子的活性，提高化學(xué)反應(yīng)的速率以及促進反應(yīng)物的生成。</p><p><b>　　4.2實驗方法</b></p><p><b>　　4.2.1實驗?zāi)康?lt;/b></p><p>　　主

76、要從電場頻率和強度兩方面研究電場作用對堿液濃海水絮凝劑制作工藝過程的影響</p><p><b>　　4.2.2實驗原理</b></p><p>　　靜電場可以加速許多化學(xué)物質(zhì)的水解、分解和聚合過程。靜電場同時又是一種能量形式，當其強度超過一定值就會對電場中的媒介產(chǎn)生作用，并影響、改變媒介的狀態(tài)、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)，所以當各種氨基酸和其他有機物質(zhì)的水溶液經(jīng)電場處理后，溶液中一

77、些離子的活性就會發(fā)生變化，從而影響絮凝工藝。</p><p>　　4.2.3實驗工具儀器</p><p>　　燒杯、信號發(fā)生器、頻譜測量儀、高壓脈沖電源、干燥箱、漏斗、玻璃棒</p><p>　　4.2.4實驗試劑和材料</p><p>　　10%NaOH溶液、海水淡化后產(chǎn)生的副產(chǎn)物濃海水、蒸餾水、,</p><p>

78、<b>　　4.2.5實驗步驟</b></p><p>　　1、取等量的濃海水（200ml）分別倒入5個燒杯中，</p><p>　　2、將5個燒杯編號1、2、3、4、5分別滴入NaOH溶液得到PH值分別為9、10、11、12、13。充分攪拌后靜置一段時間得到絮狀沉淀。</p><p>　　3、分別將5個燒杯中的沉淀及溶液過濾，將所得沉淀放在

79、烘干箱中烘干并稱重。</p><p>　　表 41 不同PH值的絮狀沉淀量</p><p>　　Table 4-1 the floc quantity in different PH</p><p>　　圖 4-1 不同PH值的絮狀沉淀量</p><p>　　Figure 4-1 the floc quantity in diff

80、erent PH</p><p>　　4、分別取5個燒杯加入等量的濃海水（100ml），放在頻率為120HZ，強度分別為15kv、22.5 kv、30 kv、37.5 kv、45 kv的電場中作用10分鐘。</p><p>　　5、分別把步驟4中的濃海水PH值滴定到由步驟2.、3所得到的獲得絮狀沉淀量最多的PH值。充分攪拌后靜置一段時間得到絮狀沉淀并重復(fù)步驟3。</p>&l

81、t;p>　　表 42頻率120HZ不同強度下的絮狀沉淀量</p><p>　　Table 4-2 the floc quantity in different strength of 120 HZ </p><p>　　圖 42頻率120HZ不同強度下的絮狀沉淀量</p><p>　　Figure 4-2 the floc quantity in diff

82、erent strength of 120 HZ</p><p>　　6、分別取5個燒杯加入等量的濃海水（100ml），放在強度為30kv，頻率分別為100HZ120HZ、140HZ、160HZ、180HZ、的電場中作用10分鐘。</p><p>　　7、分別把步驟6中的濃海水PH值滴定到由步驟2.、3所得到的獲得絮狀沉淀量最多的PH值。充分攪拌后靜置一段時間得到絮狀沉淀并重復(fù)步驟3。&l

83、t;/p><p>　　表 43 強度30kv不同頻率下的絮狀沉淀量</p><p>　　Table 4-3 the floc quantity in different frequency of 30KV</p><p>　　圖 53 強度30kv不同頻率下的絮狀沉淀量</p><p>　　Figure 4-3 the floc quanti

84、ty in different frequency of 30KV</p><p>　　4.3 實驗結(jié)果及分析</p><p>　　根據(jù)表4-1、圖4-1可知，相同量的濃海水，在不同PH值的堿性條件下產(chǎn)生的絮狀沉淀量不同，而且PH值越大，所產(chǎn)生的絮狀沉淀量越大。</p><p>　　根據(jù)表4-2、表4-3、圖4-2、圖4-3可知，在一定的PH值及頻率下，強度不同產(chǎn)生

85、的絮狀沉淀的量也不同，而且隨著強度的增大，產(chǎn)生的絮狀沉淀的量也增大，在37.5kv下效果最好；在一定的PH值及強度下，頻率不同產(chǎn)生的絮狀沉淀的量也不同，而且隨著頻率的增大，產(chǎn)生的絮狀沉淀的量也增大，在160HZ時效果最好。由本實驗可知，電壓為37.5kv，頻率為160HZ時，生產(chǎn)絮凝劑的效果最好。</p><p>　　5 濃海水和含磷污水聯(lián)產(chǎn)緩釋肥工藝及實驗方法</p><p><b

86、>　　5.1 實驗原理</b></p><p>　　主要是濃海水中的鎂等金屬離子與污水中的磷產(chǎn)生沉淀以降低污水中磷的含量。因此，我們可以對濃海水的處理提取其中的鎂等金屬離子，然后加入污水中以實現(xiàn)降低污水中磷含量的目的。Mg2++NH4++PO43-+6H20——MgNH4P04·6H20</p><p>　　5.2 實驗試劑和材料</p><

87、p>　　抗壞血酸、硫酸、鉬酸鹽溶液、磷標準使用溶液、10%NaOH溶液、海水淡化后產(chǎn)生的副產(chǎn)物濃海水、蒸餾水、生活污水</p><p><b>　　5.3實驗儀器設(shè)備</b></p><p>　　漏斗、燒杯、玻璃棒、量筒、試劑瓶、分光分度計、</p><p><b>　　5.4實驗步驟</b></p>

88、<p>　　5.4.1濃海水中鎂離子與含磷污水聯(lián)產(chǎn)緩釋肥</p><p>　　1、在6個燒杯中分別量取100ml的生活污水。</p><p>　　2、分別在6個盛有生活污水的燒杯中各加入20ml、40ml、60ml、80ml、100ml、200ml的濃海水，用玻璃棒攪拌10-15分鐘，使之充分反應(yīng)。</p><p>　　3、靜置5小時左右，用滴液漏斗取6個

89、燒杯中的上清液，測量上清液中磷的含量，計算磷的回收率。</p><p>　　4、取磷回收率最高的一組比例，在5個燒杯中分別加入相同的比例，調(diào)節(jié)ph值為5、6、7、8、9，用玻璃棒攪拌10-15分鐘，使之充分反應(yīng)，然后重復(fù)步驟3。</p><p>　　5、將在強度為30kv，不同頻率作用下產(chǎn)生的絮狀沉淀分別加入等量的5份污水中，用玻璃棒攪拌10-15分鐘，使之充分反應(yīng)，然后重復(fù)步驟3。<

90、;/p><p>　　6、測量原來生活污水中和濃海水中磷的含量。</p><p>　　7、數(shù)據(jù)處理并分析，對濃海水和含磷污水聯(lián)產(chǎn)緩釋肥工藝技術(shù)進行研究分析。</p><p>　　5.4.2磷的標準測定方法：鉬酸銨分光光度法</p><p>　　適用范圍 ：本標準適用于地面水、污水和工業(yè)廢水。試份體積25mL，最低檢出濃度為0.01mg/L，測定上限

91、為0.6mg/L。在酸性條件下，砷、鉻、硫干擾測定，所以樣品中含有此類物質(zhì)時，要做適當?shù)念A(yù)處理，以消除對測定的影響。</p><p>　　測定原理：在中性條件下用過硫酸鉀（或硝酸-高氯酸）使試樣消解，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽，在酸性介質(zhì)中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)，在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍色的絡(luò)合物。</p><p>　　所用試劑：本標準所用試劑除另有說明外，

92、均應(yīng)使用符合國家標準或?qū)I(yè)標準的分析試劑和蒸餾水或同等純度的水。</p><p>　　a.抗壞血酸，100g/L溶液：溶解10g抗壞血酸（C6H8O6）于水中，并稀釋至100mL。此溶液貯于棕色的試劑瓶中，在冷處可穩(wěn)定幾周。如不變色可長時間使用。</p><p>　　b.鉬酸鹽溶液：溶解13g鉬酸銨[（NH4）6Mo7O24.4H2O]于100mL水中。溶解0.35g酒石酸銻鉀[KSbC4

93、H4O7.0.5H2O]于100mL水中。在不斷攪拌下把鉬酸銨溶液徐徐加到300mL硫酸中，加酒石酸銻鉀溶液并且混合均勻。此溶液貯存于棕色試劑瓶中，在冷處可保存二個月。</p><p>　　c.磷標準儲備溶液：稱取0.219 7±0.001g于110℃干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氫鉀（KH2PO4），用水溶解后轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，加入大約800mL水、加5mL硫酸用水稀釋至標線并混勻。1.00

94、mL此標準溶液含50.0μg磷。本溶液在玻璃瓶中可貯存至少六個月。</p><p>　　取7支試管，加入不同濃度的磷酸鹽標準溶液。加水至25mL。分別向各份溶液中加入1mL抗壞血酸溶液混勻，30秒后加2mL鉬酸鹽溶液充分混勻。室溫下放置15min后，使用光程為30mm比色皿，在700nm波長下，以水作參比，測定吸光度。</p><p>　　將上面系列標準溶液測得的吸光度扣除試劑空白（零濃度

95、）的吸光度，便得到校正吸光度，校正吸光度為y，磷濃度為x（mg/L）。磷濃度與吸光度的測定結(jié)果見表5-1，磷的回歸直線圖形見圖5-1。</p><p>　　表 51 磷濃度與吸光度的測定結(jié)果</p><p>　　Table5-1 Results of Concentration of Phosphate and Absorbency</p><p>　　圖5

96、1 磷標準的回歸直線</p><p>　　Figure5-1 Simple Linear Regression Line</p><p>　　則方程式為：y=0.6166x</p><p>　　磷的計算方法：估計廢水中磷的濃度，稀釋到0.6mg/L以下，按照磷的測定方法，記錄吸光度（試份測定吸光度減去空白試驗吸光度），代入公式y(tǒng)=0.6166x中，就可得到稀釋

97、后磷的濃度，再乘以稀釋倍數(shù)，得出廢水中磷的濃度。磷濃度與吸光度的測定結(jié)果及回收率見表5-2、表5-3。</p><p>　　表 52 磷濃度與吸光度的測定結(jié)果及回收率</p><p>　　Table 5-2 Results of Concentration of Phosphate and Recovery</p><p>　　圖 52 吸光度對比圖&l

98、t;/p><p>　　Figure 5-2 Absorbance comparison chart</p><p>　　圖 53 剩余磷濃度及磷的回收率</p><p>　　Figure 5-3 The concentration of residual phosphate and phosphate recovery</p><p>　

99、　表5-3 磷濃度與吸光度的測定結(jié)果及回收率</p><p>　　Table 5-3 Results of Concentration of Phosphate and Recovery</p><p>　　圖 54 吸光度對比圖</p><p>　　Figure5-4 Absorbance comparison chart</p><p

100、>　　圖 55 剩余磷濃度及磷的回收率</p><p>　　Figure 5-5 The concentration of residual phosphate and phosphate recovery</p><p>　　表 54不同頻率下磷的剩余濃度及回收率</p><p>　　Table 5-4 The concentration of resi

101、dual phosphate and phosphate recovery</p><p>　　圖 5-5 吸光度對比圖</p><p>　　Figure 5-5 Absorbance comparison chart</p><p>　　圖 5-5剩余磷濃度及磷的回收率</p><p>　　Table 5-4 The concentra

102、tion of residual phosphate and phosphate recovery</p><p><b>　　5.5實驗結(jié)果</b></p><p>　　通過圖表數(shù)據(jù)分析得，原污水中磷的吸光度較高，磷濃度為0.306mg/L，6份不同比例的污水和濃海水各自反應(yīng)后，吸光度都有所降低，浮動范圍大概在0.048-0.070之間，含磷的濃度也有明顯降低，磷的

103、回收率大概在70%左右，說明，污水中的磷和濃海水中的某些物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀而被回收。當污水與濃海水的比為1：1時磷的回收效果最好，在此比例下當ph值為8時回收率達到75%，效果最佳。</p><p>　　根據(jù)表5-4、圖5-4、5-5可知，經(jīng)過不同電場作用后的堿性濃海水所產(chǎn)生的絮狀沉淀加入含磷污水并充分攪拌后，上清液中磷的吸光度與原有污水的吸光度相比明顯下降，處理后的污水中磷的濃度有很大的降低，最低到0.

104、04mg/L，回收率達到70%左右。由此可得，與生活污水發(fā)生反應(yīng)并回收磷元素的主要是濃海水中含鎂離子的成分。通過電場對濃海水處理并調(diào)節(jié)PH值獲得含磷的絮狀沉淀，不但可以制作緩釋肥，還可以也作為生活污水的添加劑已達到除磷的效果。</p><p><b>　　5.6 實驗分析</b></p><p>　　根據(jù)實驗結(jié)果可知，磷的大概回收率在70%左右，回收率比較好，影響磷的

105、回收率的因素有很多，主要原因是溶液PH、Mg2+:NH4+:PO43-的比例和實驗溫度的影響。溶液的酸堿程度對產(chǎn)物的影響很大，當PH在8左右時，污水中的含磷物質(zhì)和濃海水中的Mg2+能夠充分反應(yīng)，當溶液PH過酸或過堿時，都會對沉淀物的產(chǎn)生造成不利影響使回收效果降低。實驗室控溫的不完善也是造成磷回收率不高的原因之一。</p><p>　　通過實驗結(jié)果可知，主要是濃海水中的鎂等金屬離子與污水中的磷產(chǎn)生沉淀以降低污水中磷

106、的含量。因此，我們可以對濃海水的處理提取其中的鎂等金屬離子，然后加入污水中以實現(xiàn)降低污水中磷含量的目的。</p><p><b>　　小 結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過本實驗的對比分析及文獻查閱可知，濃海水中豐富的鎂離子，通過靜電場處理在堿性條件下形成難溶性絮狀沉淀物，不僅可以制作緩釋肥，還可以作為添加劑加入污水中從而達到回收污水中磷的效果，對濃海水的再利用

107、及生活污水凈化的處理有很大的推動作用。堿液濃海水絮凝劑制作工藝優(yōu)勢在于盡可能的回收利用可利用資源，以降低對生態(tài)環(huán)境污染，電場作用對此工藝的影響效果非常明顯，通過一定的實驗以及分析，得到產(chǎn)生絮凝劑量最大以及磷的回收率最高的電壓和頻率，從而使生產(chǎn)的效益更好。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]C. Vanhems, Critical

108、Review of Desalination Concentrate Disposal to Surface Water, USA, 1992. </p><p>　　[2]周軍,常芙蓉.海水淡化及其預(yù)處理技術(shù)研究進展[J]. 蘇鹽科技,2008(2):4-6,18.</p><p>　　[3]黃萬撫, 羅凱, 李新冬 電滲析應(yīng)用研究進展[J].中國資源綜合利用,2003,10(11):1