豬場厭氧消化出水氮磷去除與鳥糞石回收技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、厭氧消化技術(shù)是畜禽養(yǎng)殖廢水處理普遍采用的方法,但畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧消化出水中高濃度氮磷是水體污染的潛在污染源。本論文探討了豬場厭氧消化出水回收鳥糞石(MgNH<,4>PO<,4>·6H<,2>O)去除氮、磷污染物的可行性,通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究確定鳥糞石結(jié)晶過程的主要影響因素,包括pH、NH<,4><'+>:Mg<'2+>:PO<,4><'3->的配比、Ca<'2+>等的影響效果,確定鳥糞石結(jié)晶最佳工藝條件,并在此基礎(chǔ)上研發(fā)設(shè)計(jì)一種鳥糞石回收

2、專用裝置,旨在為進(jìn)一步開發(fā)豬場廢水厭氧處理出水鳥糞石回收技術(shù)及其應(yīng)用提供理論依據(jù)。論文首先在不同pH值條件下,考察了豬場厭氧消化出水NH<,4><'+>:Mg<'2+>:PO<,4><'3->摩爾比分別為1:0.2:0.08,1:1:1,1:1.2:1.2和1:1.5:1.5時(shí)鳥糞石回收效率。結(jié)果表明,在pH為9.0時(shí),各處理中NH<'4><'+>和PO<,4><'3->去除率和回收率最高。當(dāng)豬場厭氧消化出水NH<,4><'+>:Mg<

3、'2+>:PO<,4><'3->摩爾比為1:0.2:0.08時(shí),將pH提升至9.0,PO<,4><'3->的回收率為89.2%,出水PO<,4><'3->濃度由42 mg L<'-1>下降至4.7 mg L<'-1>當(dāng)豬場厭氧消化出水NH<,4><'+>:Mg<'2+>:PO<,4><'3->摩爾比為1:1.5:1.5,pH為9.0時(shí),NH<,4><'+>和PO<,4><'3->的回收率分別為76.5%和68.5%。豬場厭氧消化出水NH

4、<,4><'+>:Mg<'2+>:PO<,4><'3->摩爾比為1:1:1 pH為9.0時(shí),NH<,4><'+>和PO<,4><'3->的回收率可達(dá)70%和97%,此時(shí),沉淀效率最高。XRD檢測表明,沉淀物質(zhì)的主要成分為鳥糞石。厭氧消化出水pH值隨鳥糞石的沉淀過程而不斷下降,并逐漸趨于穩(wěn)定。因此,pH變化可用于指示鳥糞石的結(jié)晶過程。 在pH為9.0的條件下,以豬場厭氧消化出水(Ca<'2+>:NH<,4><'+>:Mg<'2+

5、>:PO<,4><'3->=0.075:1:1:1)和人工配制的廢水(ca<'2+>:NH<,4><'+>:Mg<'2+>:PO<,4><,3->=0:1:1:1:0.25:1:1:1;0.5:1:1:1; 1:1:1:1)為研究對(duì)象,研究了Ca<'2+>濃度變化對(duì)鳥糞石回收效率的影響。 結(jié)果發(fā)現(xiàn),Ca<'2+>的不僅影響到沉淀結(jié)晶過程,而且影響鳥糞石的回收率。SEM和EDS檢測結(jié)果表明,隨著人工廢水中Ca<'2+>濃度的升高

6、,廢水中鳥糞石的結(jié)晶沉淀將受到抑制。當(dāng)廢水中Ca<'2+>:NH<,4><'+>:Mg<'2+>:PO<,4><'3->為1:1:1:1時(shí),結(jié)晶沉淀物的主要成分是P和Ca,基本無鳥糞石晶體。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)雖然實(shí)際厭氧消化廢水中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)中有鳥糞石晶體,但是純度下降。因此,控制厭氧消化出水中Ca<'2+>濃度,也是提高鳥糞石回收率的關(guān)鍵。運(yùn)用自主設(shè)計(jì)的鳥糞石沉淀收集裝置,對(duì)比pn恒定(pH=9.0)及pH非控制(pn初始值9.0)條件下

7、,4種混合攪拌方式:無攪拌、磁力攪拌器、磁力攪拌器+沉淀收集裝置、沉淀收集裝置等對(duì)豬場厭氧消化出水鳥糞石回收效果的影響。結(jié)果表明,在pH值非控制條件下,采用4種混合攪拌方式,鳥糞石的平均產(chǎn)生量僅為19.8±1.86 g,沉淀收集裝置表面沉淀累積速率為3.6-4.8 g m<'-2>h<'-1>.而當(dāng)pH值控制時(shí),鳥糞石的平均產(chǎn)生量可達(dá)24.6±0.86 g,收集裝置表面沉淀累積速率達(dá)6.5-8.2g m<'-2>h<'-1>。此外,在p

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