基于磷酸銨鎂沉淀的電化學(xué)強(qiáng)化脫氮技術(shù)研究.pdf

1、采用電化學(xué)方法生成磷酸銨鎂從而回收污水中的氮、磷正越來(lái)越受到人們的關(guān)注，但由于污水中氨氮的濃度常遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鎂和磷酸鹽濃度，在應(yīng)用過(guò)程中存在氨氮去除率不高的問(wèn)題。為此，本課題研發(fā)了一種基于磷酸銨鎂沉淀的電化學(xué)強(qiáng)化脫氮方法，通過(guò)氨氮的電化學(xué)沉淀和電化學(xué)氧化兩個(gè)過(guò)程的協(xié)同，以提高磷酸銨鎂工藝中氨氮的去除率。研究得到的主要成果如下：
　?、僭跇?gòu)建的Mg/改性石墨氈電極電化學(xué)反應(yīng)器中，可同時(shí)發(fā)生電化學(xué)沉淀反應(yīng)和陰極氧化反應(yīng)，有效地提高了污水中

2、的氮磷回收和去除效果。在相同的電化學(xué)參數(shù)條件下，反應(yīng)120min時(shí)，Mg/改性石墨氈電極反應(yīng)器與 Mg/不銹鋼電極反應(yīng)器對(duì)磷的去除率均達(dá)到了97%，但前者對(duì)氨氮去除率較后者提高了4.2%。
　?、谠贛g/改性石墨氈電極電化學(xué)反應(yīng)器中，沉淀反應(yīng)是氨氮的主要去除途徑，生成的沉淀產(chǎn)物以磷酸銨鎂為主。同時(shí)，采用改性石墨氈作為陰極能產(chǎn)生一定量的H2O2，可將氨氮氧化為N2，從而提高氨氮的去除率。
　?、墼跇?gòu)建的Mg/Pt電極雙向脈沖電

3、化學(xué)反應(yīng)器中，溶液中交替發(fā)生電化學(xué)磷酸銨鎂沉淀反應(yīng)和陽(yáng)極氧化反應(yīng)，大幅提高了廢水中的氨氮的去除效果。在同樣的電化學(xué)參數(shù)條件下，雙向脈沖電解對(duì)氨氮去除率比單向脈沖氧化和單向脈沖沉淀的去除率分別高出了59.5%和10%。
　?、苷伎毡取㈦妷?、頻率、初始pH以及進(jìn)水N:P等因素對(duì)氨氮和磷酸根離子的去除率有顯著影響。增大占空比，會(huì)增加電化學(xué)磷酸銨鎂沉淀反應(yīng)的比重，減少電化學(xué)氧化反應(yīng)的比重，在占空比為35%時(shí)，電解180min，污水中氨氮的

4、去除率達(dá)到95%以上；通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)電壓可以改變?nèi)芤褐须娏鞯拇笮?，進(jìn)而改變反應(yīng)速率；溶液初始pH的提高會(huì)導(dǎo)致電化學(xué)磷酸銨鎂沉淀反應(yīng)提前發(fā)生，進(jìn)而影響污染物隨時(shí)間的去除規(guī)律；增加進(jìn)水 N:P比，可以提高電化學(xué)沉淀反應(yīng)生成磷酸銨鎂的純度，但氨氮的去除率有所降低。
　?、莅钡娜コ緩绞艿秸伎毡鹊纫蛩氐娘@著影響。在占空比為45%時(shí)，電化學(xué)沉淀反應(yīng)是氨氮的主要去除途徑，沉淀產(chǎn)物以磷酸銨鎂和磷酸鎂為主。氨氮的電化學(xué)氧化產(chǎn)物以N2為主。