磷酸銨鎂脫氮除磷技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、論文提出了在優(yōu)化試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用磷酸銨鎂沉淀法處理高濃度氨氮廢水和磷酸鹽廢水，使處理出水的TP含量在10mg/L左右，NH3-N含量在50mg/L左右，與生活污水的氮、磷含量接近，然后把處理出水與生活污水按一定比例混合，用SBR生物處理工藝處理混合污水使其達(dá)標(biāo)排放。論文詳細(xì)探討了沉淀劑種類、廢水pH值、物質(zhì)摩爾配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、物質(zhì)濃度、攪拌速度、沉淀劑的加入方式、陳化時(shí)間等因素對(duì)同時(shí)脫氮除磷效果的影響。探討了磷酸銨鎂沉淀法處理

2、磷酸鹽工業(yè)廢水、垃圾滲濾液、磷酸鹽工業(yè)廢水和垃圾滲濾液綜合廢水。并探討了用SBR法進(jìn)一步處理磷酸銨鎂法處理出水的可行性及其影響因素。對(duì)磷酸銨鎂脫氮除磷技術(shù)的相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　論文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下：
　?、僭囼?yàn)表明，影響磷酸銨鎂脫氮除磷的主要因素有：
　　1)沉淀劑種類：處理高濃度氨氮廢水的較佳沉淀劑為：Na2HPO4.12H2O+MgCl2.6H2O和Na2HPO4.12H2O+MgSO4.7H2O。處理

3、高濃度磷酸鹽廢水的較佳沉淀劑為：NH4Cl+MgCl2.6H2O和NH4Cl+MgSO4.7H2O。處理同時(shí)含高濃度氨氮和磷酸鹽廢水的較佳沉淀劑為：MgCl2.6H2O和MgSO4.7H2O。
　　2) pH值：pH=8.5~10.0范圍內(nèi)有比較好的同時(shí)脫氮除磷效果，pH=9.5時(shí)同時(shí)脫氮除磷效果最好。
　　3) Mg:P:N摩爾配比：廢水的氨氮和磷酸鹽含量不同，最佳的Mg:P:N摩爾配比也不同。處理 PO43—-P含量為1

4、700~1800mg/L的磷酸鹽工業(yè)廢水的最佳的Mg:P:N=1.4:1.11:1.0，處理NH3-N含量為2500~2600mg/L的垃圾滲濾液的最佳的Mg:P:N=1.3:1.15:1.0，綜合處理上述磷酸鹽工業(yè)廢水和垃圾滲濾液的最佳的Mg:P:N=1.5:1.187:1.0。
　　4)陳化作用：陳化作用能明顯影響氨氮和磷酸鹽去除率，當(dāng)生成的沉淀物質(zhì)絕大部分是磷酸銨鎂時(shí)，陳化時(shí)間在24h左右，處理出水中的氨氮?dú)埩袅靠山档?0％

5、左右，磷酸鹽殘留量可降低5%左右。
　　5)攪拌速度：攪拌速度太低（如：50 r/min）或太高（如：500 r/min）時(shí)同時(shí)脫氮除磷效果較差，攪拌速度為200 r/min左右時(shí)的同時(shí)脫氮除磷效果最好。
　?、谑固幚沓鏊腡P在10mg/L左右，NH3-N含量在50 mg/L左右，磷酸銨鎂沉淀法處理不同廢水的較佳試驗(yàn)條件為：
　　1)處理PO43—-P含量為1700~1800 mg/L的磷酸鹽工業(yè)廢水時(shí)，攪拌速度為2

6、00 r/min左右，反應(yīng)時(shí)間為20 min，pH=9.5，Mg:P:N=1.4:1.11:1.0。在陳化時(shí)間為30min以及在上述試驗(yàn)條件下，PO43—-P的去除率為98.69%，處理出水的PO43—-P含量為9.16 mg/L，NH3-N含量為64.10mg/L。
　　2)處理NH3-N含量為2500~2600mg/L的垃圾滲濾液時(shí)，攪拌速度為200 r/min左右，反應(yīng)時(shí)間為20 min，pH=9.5，Mg:P:N=1.3:

7、1.15:1.0。在陳化時(shí)間為30min以及在上述試驗(yàn)條件下，NH3-N的去除率為97.05%，處理出水NH3-N含量為75.86 mg/L，PO43—-P含量為8.35mg/L。
　　3)綜合處理 NH3-N含量為2500~2600mg/L的垃圾滲濾液和PO43—-P含量為1700~1800 mg/L的磷酸鹽工業(yè)廢水時(shí)，攪拌速度為200 r/min左右，反應(yīng)時(shí)間為20 min，pH=9.5，Mg:P:N=1.5:1.187:1.

8、0。在陳化時(shí)間為30min以及在上述試驗(yàn)條件下，PO43—-P去除率為99.53%，NH3-N去除率為87.56%，處理出水的PO43—-P含量為6.79 mg/L，NH3-N含量為76.12 mg/L。
　　通過 X-衍射光譜和掃描電鏡表征，處理幾種廢水所得到的沉淀物絕大部分是磷酸銨鎂。
　?、墼囼?yàn)表明，常規(guī)的活性污泥經(jīng)過逐步提高含鹽量的馴化，在廢水的電導(dǎo)率為15000μs/cm左右時(shí)，活性污泥仍有很好的COD去除效果和脫

9、氮除磷效果。磷酸銨鎂沉淀法處理出水用SBR法進(jìn)行處理的較佳試驗(yàn)運(yùn)行工況為：
　　1)磷酸鹽工業(yè)廢水處理出水和生活污水按體積比約為1：1的比例混合，混合污水的電導(dǎo)率約為15000μs/cm，COD約為320.0mg/L，TN約為50mg/L，TP約為7.0mg/L。運(yùn)行周期為10h（其中厭氧1.5h，好氧4.5h，缺氧2.5h，后耗氧0.5h，沉淀排水和閑置1.0h）。出水TN小于15mg/L、TP小于1.0mg/L、COD約為22

10、mg/L，TN、TP、COD去除率可達(dá)到75%、86%、92%左右。
　　2)垃圾滲濾液處理出水和生活污水按體積比約為1：4的比例混合，混合污水的電導(dǎo)率約為15000μs/cm，COD約為1150.0mg/L，TN約為48mg/L，TP約為6.0mg/L。運(yùn)行周期為12h（其中厭氧2.0h，好氧5.0h，缺氧3.5h，后耗氧0.5h，沉淀排水和閑置1.0h）。出水TN小于15 mg/L、TP小于1.0mg/L、COD約為110mg

11、/L，TN、TP、COD去除率可達(dá)到77%、87%、90%左右。
　　3)磷酸鹽工業(yè)廢水和垃圾滲濾液綜合廢水的處理出水和生活污水按體積比約為1：1的比例混合，混合污水的電導(dǎo)率約為15000μs/cm，COD約為630.0mg/L，TN約為51mg/L，TP約為6.0mg/L。運(yùn)行周期為10h（其中厭氧1.5h，好氧4.5h，缺氧2.5h，后耗氧0.5h，沉淀排水和閑置1.0h）。出水TN小于15 mg/L、TP小于1.0mg/L、

12、COD約為45mg/L，TN、TP、COD去除率可達(dá)到78%、88%、93%左右。
　?、軇?dòng)力學(xué)試驗(yàn)的研究表明，在pH=9.5時(shí)，體系主要發(fā)生的總反應(yīng)為：
　　Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+H+
　　該反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)，
　　平衡常數(shù)為Kθ=1.92，
　　速率常數(shù)為k=3.75L.mol-1.s-1，
　　活化能1.02.14-=mol KJ E。
　

13、　用SBR法處理磷酸鹽工業(yè)廢水和垃圾滲濾液綜合處理出水和生活污水的混合污水時(shí)，
　　厭氧段COD去除動(dòng)力學(xué)方程為：C Xt t=e C00-1888.；
　　厭氧段的釋磷動(dòng)力學(xué)方程為：+=--；C C00459.1(01888. Xt t P P0 e C0)
　　好氧段COD的去除動(dòng)力學(xué)方程為：C=C e-0.0963 Xt；t0
　　好氧段吸磷動(dòng)力學(xué)方程為：C=-C e0.1671 Xt pt p0；