磷酸铵镁除磷脱氮技术.doc

文档介绍：磷酸铵镁除磷脱氮技术
目前,生物脱氮除磷常采用A2O工艺,但其流程长且成本高,对进水氨氮浓度变化的适应性及抗负荷冲击的能力较差。本文介绍一种化学沉淀法,即MAP(Magnesium Ammonium Phosphate)脱氮除磷法。
1 MAP除磷脱氮的基本原理
向含NH4+和PO43-的废水中添加镁盐,发生的主要化学反应如下:
Mg2++HPO42-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+H+ (1)
Mg2++PO43-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓(2)
Mg2++H2PO4-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+2H+(3)
再经重力沉淀或过滤,就得到MAP。其化学分子式是MgNH4PO4·6H2O,俗称鸟粪石;×10-13。因为它的养分比其它可溶肥的释放速率慢,可以作缓释肥(SRFs);肥效利用率高,施肥次数少;同时不会出现化肥灼烧的情况。
2 MAP除磷脱氮的影响因素和沉淀物组成分析
Mg2+,NH4+,PO43-三者在反应过程中的比例
在处理氨氮废水方面,将H3PO4加入到含有MgO的固体粉末中制成一种乳状液,×10-3mol/L氨氮废水进行处理,,氨氮去除率最高(90%以上),当进水氨氮质量浓度为42mg/L,在最佳条件下,
[1]。赵庆良[2]等人对5618mg/L氨氮的垃圾渗滤液进行处理,按n(Mg2+):(NH4+):n(PO43-)=1:1:1投加***化镁和磷酸氢二钠,废水中氨氮质量浓度降为172mg/L,过量投加10%的镁盐或磷酸盐,氨氮质量浓度可分别降为112mg/L和158mg/L,继续提高镁盐或磷酸盐的量,废水中剩余氨氮质量浓度处在100mg/L左右,很难进一步降低。笔者对某一合金厂的质量浓度为1600mg/L的氨氮废水进行处理,按最佳配比n(Mg2+):(NH4+):n(PO43-)=:1:1,加入硫酸镁和磷酸氢二钠,氨氮质量浓度可降到60mg/L,对某炼油厂的氨氮含量高(1231mg/L)的废水用此方法处理,氨氮质量浓度可降到112mg/L。
在除磷方面,国外有人证明,晶体纯度与初始氨氮质量浓度有关,最佳比例n(Mg2+):(NH4+):n(PO43-)=1::1,磷、镁去除率达95%以上[3]。Katsuura[4]认为n(Mg):n(P):1时,除磷效果最好。
反应的pH值
MAP溶于酸不溶于碱,笔者对模拟氨氮废水进行重复验证,,才会出现小颗粒沉淀物,,会出现大量沉淀。~,主要的反应过程如式(1),(2),(3),~12之间,固定氨会从MgNH4PO4中游离出来,生成更难溶的Mg3(PO4)2(ksp=×10-25)。
笔者在对无杂质氨氮废水与含杂质氨氮废水进行比较,,才会生成沉淀,,水中不断出现白色沉淀物,表明氨氮废水有比较大的悬浮颗粒时,沉淀物MAP可提前生成。
国内外的研究人员对MAP