共存杂质对磷酸铵镁结晶法回收磷的影响研究
磷酸铵镁沉淀法回收污水中磷的反应条件优化
Ａ ｅ ｃ ｉ ｎ ｃ ｎ ｉｏ ｐ ｉ ｚ ｔ ｏ ｈ ｓ ｈ ｕ ｅ ｖ ｌ ｒａ ｔ ｏ ｄｔ ｎ ｏ ｔ ｏ ｉ ｍｉａ ｉ ｆ ｒｐ ｏ ｐ ｏｒ ｓ ｒ ｍｏ ａ ｏｎ ｆ ｍ ｓ ｅ ｔ ｒｂ ｇｎ ｓ ｕ ａ ｒ Ｏ ｗａ ｔ ｗａ ｅ ｙ ｍａ ｅ ｉ ｍ ｍｍ Ｏ ｉｍ ｈ ｓ ｈ ｔ ｅ ｉ ｅ ｔ ｔ ｎ ｎｕ ｐ ｏ ｐ ａ ｅ ｓ ｄｍ ｎ ａ ｉ ｏ
Ａｂｔａ ｔ ｓ ｇｍａｎ ｓ ｍ ａ ｍｏ ｉｍ ｐ ｏｐ ａ （ ＡＰ ｅ ｉ ｎａ ｏ ｒｃ ｓ ｔ ｅ ｔ ｕ ｅｎ ｔｎ ｌ ｕｄ ｓ ｃ ：Ｕ ｉ ｇ ｅｉ ｍ ｎ ｈｓｈ ｔ Ｍ ）ｓｄｍｅ ｔ ｉ ｐｏ ｅｓ ｏｔ ａ ｓｐ ｒａａ ｔ ｉ ｉ ｒ ｎ ｕ ｕ ｅ ｔｎ ｒ ｑ
了 ＭＡ Ｐ沉 淀 反 应 影 响 因素 的 次 序 依 次 是 ：Ｄ Ｈ值 、氮磷 比 、镁 磷 比和 反 应 时 间 。通 过 单 因素 试 验 进 一 步 对 反 应 工
艺条 件 进 行 了优 化 ，得 到 最优 反 应 条 件 ：Ｄ 值 为 １ 、ｎ Ｍｇ ／ （ ） １ ｌ Ｈ ０ （ ） ｎ Ｐ 为 ． 、反 应 时 间 ２ ｉ ， 氮 与磷 的 量 比 超 ５： ０ｍ ｎ 过 理 论 值 ｌ ｌ时 无 需考 虑 氮 源对 ＭＡ ： Ｐ法磷 回收 率 的影 响 。 在相 同 的 最 佳 反 应 条件 下 ，模 拟 废 水的 磷 回 收 率 可 达
ＨＡＯ ｎ － ｕ ＺＨＯＵ ｎ －ｍｉ Ｌｉ ｇ ｙ ｎ ， Ｒｏ ｇ ｎ ，ＺＨＯＵ ｎ Ｆａ ｇ ，ＬＩＦｅ ｇ ｎ：
（． ｏｌ ｅｏ ｎｉ ｎ ｅ ｔ ｃ ｎｅａ ｄＷａ ｒ ｏｓｒａ ｃ， ｈｎｚｏ ｎ ｅｓｙ Ｚ ｅｇｈ ｕ ５ ０ ２ Ｃ ｉａ １ Ｃ ｌｇ Ｅ ｖｒ ｍ ｎａ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｔ ｎｅｖ ｙ Ｚ ｅｇｈ ｕＵ ｉ ｒｔ ｈ ｎｚｏ ００ ， ｈｎ； ｅ ｆ ｏ ｌ ｅ ｅＣ ｎ ｖ ｉ， ４ ２ Ｚ ｅ ｇｈ ｕＷａｔ ａ ｒ ｕｉｃｔ ｎＣ ．Ｌｄ Ｚ ｅｇｈｕ４ ０ ５ ， ｈｎ ） ． ｈｎｚ ｏ ｓ ｗ ｒ ｒ ａｉ ｏ ｔ． ｈｎｚｏ ５ ０ １ Ｃ ｉａ ｅ ｅＰ ｆ ｏ ｉ ， ，
磷酸铵镁化学结晶技术研究现状
磷酸铵镁化学结晶技术研究现状余荣台;丁丽丽;任洪强;王艳茹【摘要】Struvite chemical crystallization technology has received extensive attention by domestic and for‐eign scholars for the property of resourceful recycling and utilization of ammonium and phosphorus. The mecha‐nism of struvite crystallization and the influencing factors during the process of ammonium sedimentation were introduced; besides, the nucleation induction process of struvite crystallization was elaborated. The influences of pH value, temperature, drugs addition ratio and interfering ions on struvite were analyzed, it was pointed out that, pH value and addition ratio of drugs were the most two important factors influencing struvite crystallization.%磷酸铵镁结晶技术因具有资源化回收废水中的氮和磷的特点而受到国内外学者的关注。
介绍了磷酸铵镁的结晶机制以及沉氨过程中的影响因素，阐述了磷酸铵镁晶体成核诱导过程，分析了磷酸铵镁结晶过程中pH值﹑温度﹑药剂投加比例以及干扰离子对磷酸铵镁的影响，指出了pH值和药剂投加比例是磷酸铵镁结晶过程中最重要的2个影响因素。
磷酸铵镁法去除污水中磷的影响因素研究
成游离 Ｎ ，不利于污水 中铵态氮沉淀。 Ｈ， 图 ２看出 ， ｐ 在 Ｈ值为 ７时 ， Ｈ 一Ｎ和 Ｐ 一Ｐ浓 度 Ｎ Ｏ 变化 较 小 ， 应 的磷 的 回收率 很低 。 ｐ 为７—９ 间氮 对 在 Ｈ值 之
蔡秀萍 ： 酸铵镁法去除污水 中磷 的影响 因素研究 磷
调查显示 ， 许多污水厂在后续的污泥处理 系统如浓缩 、 消 化和脱水系统中 ， 部分磷释放 出来 ， 许多污水处理厂经过浓缩 后 的污泥上清液 中磷浓度达到 １０ ｍ ／ ０ ｇ Ｌ以上 ， 消化污泥上清 液 中磷 的 浓 度 更 高 ， 铵 态 氮 的 浓 度 达 到 几 百 甚 至 而 几千 ｍ ／ … 。因此有必要对污泥 回流液及脱水 污泥采取 一 ｇＬ
２ ３ 反应 时间对污水 中磷 的去 除率的影响 ．
一 ５ １一 １
随着反应 时间增加 ， 的去除效果应该越来越好 ， 磷 呈上升
一
的趋势 ， 但从 图 ４上看 ， 从反 应时间 ３ ｎ后磷 去除率缓 慢 ０ｍｉ
上升 ， 比较平滑 。因此 ， 反应 时间取 ３ ｉ ０ｍｎ为最佳 。在反应
图 ５和 图 ６ 。
从理论上分析 ， 在常温下鸟粪石溶解 度积 为 ２ ５ｘ ０ ， ． １ 而 Ｍ （ Ｈ） ｇ Ｏ 的溶解度 积为 ５ ６ ． １×１ ， 验后期 ｐ ０ 试 Ｈ值继
／－ 、
续升高 ，Ｈ一 Ｏ 浓度增大 ， 造成 鸟粪石 分解 ， 形成 Ｍ （ Ｈ） ｇ Ｏ 沉
液 中的 Ｐ 浓度很低 ， Ｏ 不利于 Ｍｇ Ｈ Ｐ 的生成 ， Ｎ Ｏ 而主要生 成 Ｍ （ Ｏ ） 当 ｐ 值过 高 时 ， 强碱 性溶 液 中生 成 比 ｇ Ｈ Ｐ ； Ｈ 在 Ｍ Ｎ ￣Ｏ ｇ Ｈ Ｐ 更难溶的 Ｍｇ （ Ｏ ） ， Ｐ 沉 淀 ， 时溶液 中 Ｎ ． 此 Ｈ 变
磷酸铵镁——精选推荐
磷酸铵镁1 ⽂献综述1.1 课题研究背景现代⼯业的⾼速发展在给⼈类社会带来舒适便捷的同时，也衍⽣出许多威胁⽣态环境平衡的废⽔废⽓废渣。
为了减少⼯业废弃物对环境的伤害，世界环保组织规定⼯业废弃物的排放需先经过处理知道达到排放标准。
⽔是⽣命之源，因⽽在“三废”中⼯业废⽔是最常见且危害巨⼤的。
⼯业废⽔中⽐较多见的是⾼氮磷废⽔，⾼氮磷废⽔虽然不含有重⾦属等有毒物质，但若直接排放⼊江海河流中也将会带来严重的环境问题，⽐如⽔体富营养化。
⽔体富营养化是⽔体因⾃然或⼈为因素纳⼈过量营养盐(主要为N、P)，在适宜流场条件下藻类与其它⽔⽣⽣物的数量与结构发⽣异常变化，导致⽔质下降，甚⾄可能致使⽔体各项功能彻底瘫痪。
富营养化会影响⽔体的⽔质，会造成⽔的透明度降低，使得阳光难以穿透⽔层，从⽽影响⽔中植物的光合作⽤，可能造成溶解氧的过饱和状态。
溶解氧的过饱和以及⽔中溶解氧少，都对⽔⽣动物有害，造成鱼类⼤量死亡。
同时，因为⽔体富营养化，⽔体表⾯⽣长着以蓝藻、绿藻等⼤量⽔藻，形成⼀层“绿⾊浮渣”，这样堆积于底层的有机物质会在厌氧条件下分解产⽣⼤量有害⽓体。
此外，浮游⽣物产⽣的⽣物毒素也会伤害鱼虾。
富营养化⽔中往往含有超标的硝酸盐和亚硝酸盐，⼈畜长期饮⽤这些有毒物质严重超标的⽔体，也会中毒或致病[1]。
因此，⼯业废⽔必须经过处理才能排放到湖泊江河中。
其中⾼氮磷废⽔的传统处理⽅法有吹脱⽓提法、折点氯化法、离⼦交换法、混凝交换法、吸附法、⽣物法。
吹脱的优点是操作简便、易于控制且处理效果稳定，但使⽤⽯灰易产⽣⽔垢，塔板容易堵塞，且受环境温度影响较⼤，⽔温降低，脱氨效果降低，吹脱所需空⽓量较⼤，动⼒消耗⼤，运⾏成本较⾼，此外，逸出的游离氨易造成⼆次污染。
汽提法的优点:⽓提后的冷凝液可充分利⽤，对脱氨尾⽓进⾏有效回收，防⽌⼆次污染。
但能量消耗⼤且控制步骤复杂。
折点氯化法优点：反应迅速，处理率达90%-100%，且处理效果稳定，不受⽔温影响，所需设备投资少。
污水处理中的化学除磷的工艺和方法
污水处理中的化学除磷的工艺和方法work Information Technology Company.2020YEAR污水处理中的化学除磷的工艺和方法磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求，所以要达到稳定的出水标准，常需要采取化学除磷措施来满足要求。
化学除磷是通过化学沉析过程完成的，化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂，其与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性的物质，这一过程涉及的是所谓的相转移过程，反应方程举例如式1。
实际上投加化学药剂后，污水中进行的不仅仅是沉析反应，同时还进行着化学絮凝反应，所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1污水沉析反应可以简单的理解为：水中溶解状的物质，大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程，絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程，所以絮凝不是相转移过程。
在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。
如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。
另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。
最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。
根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。
许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。
出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。
磷酸铵镁MAP脱氮除磷
磷酸铵镁除磷脱氮技术摘要：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。
关键词：磷酸铵镁除磷脱氮MAP 化学沉淀法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；它的溶度积为2.5×10-13。
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2.1 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，对2.47×10-3mol/L氨氮废水进行处理，得出H3PO4与MgO的物质的量之比大于1.5时，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，氨氮质量浓度可降到0.5mg/L以下[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投加氯化镁和磷酸氢二钠，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。
赤泥诱导磷酸钙结晶法回收废水中的磷
赤泥诱导磷酸钙结晶法回收废水中的磷胡怡;宋永会;钱锋;王宝玉【摘要】为获取适用的废水磷回收工艺,以赤泥为晶种,诱导磷酸钙(HAP)结晶法回收模拟废水中的磷,研究工艺条件对回收效果的影响;运用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)和X-射线衍射仪(XRD)对最优工艺条件下的结晶产物进行了表征.结果表明,当搅拌速度为180 r/min,搅拌时间为30 min,沉淀30 min后,在赤泥投加量为8 g/L,赤泥粒径为40～60目(250～380 μm),初始磷酸盐浓度为60 mg/L时,磷的回收率可达74.1％.不同初始磷酸盐浓度下,随pH升高,磷酸根离子、钙离子的回收率均增大,但增大速率随初始磷酸盐浓度的提高而减缓.磷酸根离子的回收率随着Ca与P物质的量比的增大而增大;而钙离子的回收率随Ca与P物质的量比的增大达到一个最大值,但随初始磷酸盐浓度不同,出现回收率最大值的Ca与P物质的量比也不同.赤泥晶种重复使用不宜超过3次.废水中的磷主要以磷酸钙形态被回收.【期刊名称】《环境工程技术学报》【年(卷),期】2014(004)001【总页数】7页(P60-66)【关键词】磷回收;赤泥;结晶法;晶种;磷酸钙(HAP)【作者】胡怡;宋永会;钱锋;王宝玉【作者单位】中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地,北京100012;陕西长之河石油工程有限公司,陕西西安710016;中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地,北京100012;中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地,北京100012;陕西省建筑科学研究院,陕西西安710082【正文语种】中文【中图分类】X703.1水体中磷浓度增加会导致水体富营养化，使湖泊蓝藻爆发，沿海海域赤潮频发，造成严重的环境问题。
同时，磷是不可再生的矿产资源，随着含磷材料消耗速度的加快，自然界中磷储备枯竭问题越来越受到关注，我国已将磷矿列为2010年后不能满足国民经济发展需求的20种矿产之一[1-2]。
畜禽粪便磷回收技术的研究概述
５ ５ ／、 储 粪 池 粪 水 中 总 磷 浓 度 为 ６ ｍｇ Ｌ
１ ～ １ ｍ ／ 圈。 在 对 畜 禽 粪 便 和 污 水 ０ ３ ４ ｇＬ 进 行 厌 氧 处 理 的 产 生 沼 液 中 ，其 总 磷 浓 度 一 般 可 达 ５ ｍｇＬ以上 ，如 此 高 的 ０ ／ 磷 含 量 为 实 现磷 的 回 收创 造 了条 件 。
手 ．全 面 细致 地 对 结 晶 沉 淀 法从 畜禽 粪
便 中 回收磷 这 一重 要 工 艺 和技 术路 线进
在 光 合 作 用 和 所 有 的能 量 回 收 过 程 中 ，
磷 起 着 重 要 的 作 用 ［ 在 生 产 中 ，在 ２ １ 。 动 物 饲 料 和 某 些 婴 儿 食 品 中 添 加 磷 酸
可 商用 的磷 矿 石 不 足 １ ０年之 用 。 ０ ２ 磷 回收 的基 本 思 路 污 水 回 收 磷 的 目的 是 将 污 水 中 的 磷 元 素 分 离 出 来 。 形 成 工 业 或 农 业 生 产 可 以 接 受 的 形 式 ， 回用 于 Ｔ 农 业 生 产 。 利 用 除 磷 菌 在 不 同 的 工 艺 条 件 下
畜禽粪 便磷 回收 技 术 的研 究概 述
郭春 晖 （ 龙 江省 畜牧研 究所 黑 １ １０ ）邵 爱 民 （ 龙 江 省 安 达 市 畜 牧 局 ６０５ 黑 １１０ ） ５ ４ ０ 罗新 义 （ 龙 江省 畜牧研 究所 １１０ ） 黑 ６ ０ ５
摘 要 ：本 文从 磷 的重 要 性 及 回 收 思路 着
的 磷 矿 石 主要 分 布 在 摩 洛 哥 、美 国 、南 非 、俄 罗斯 和 中 国 ，尽 管 难 以准 确 预 言 现 有 磷 矿藏 的可 持 续 年 限 ，但 较 一 致 的 看 法 是 ．在 现 有 的 技 术 条 件 下 ， 世 界 全
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6H2 O + H +
( 1)
MAP 的溶度积 Ksp( MAP) 为 1 × 10 － 12． 6 ，当溶液中
生成 MAP 的 3 种离子的浓度积超过 MAP 溶度积
图 1 ［Ca］∶ ［Mg］对磷去除的影响 Fig． 1 Effect of ［Ca］∶ ［Mg］ratio on
phosphorus removal
由图 4 可知，在不同的条件下，废水中加入海藻 酸钠后残余磷浓度基本都增加，即磷的去除效果变 差。还可以看出不论是否投加海藻酸钠，各因素对 磷去除的影响趋势基本相同，说明海藻酸钠对磷去 除的影响与这些因素无关。
图 4 各条件下海藻酸钠对磷去除的影响 Fig． 4 Effect of sodium alginate on phosphorus removal under different conditions
Tao Feifei Tian Qing Li Fang Yang Bo
( College of Environmental Science and Engineering，Donghua University，Shanghai 201620，China)
Abstract Phosphorous( P) in wastewater was removed and recovered as magnesium ammonium phosphate( MAP) crystallization in this study． Coexistence impurities in wastewater affecting the P removal and recovery were investigated． Results showed that the existing of calcium ions increased the removal rate． The macromolecular organic significantly reduced the removal efficiency and the small molecular organic had no influence of the of P removal． The removal efficiency of P enhanced with the addition of quartz sand，iron powder and bitu minous coal seeds． Among these additional seeding materials，bituminous coal could achieve the best results．
在 9 左右。实验结束后测定上清液中磷的浓度，实 验结果如图 1 所示。
1 方法和材料
1． 1 实验原理
MAP 结晶法是利用在碱性条件下，向含磷废水
中投入一定量的镁盐和铵盐，以形成 MAP 结晶来回
收磷。MAP 的形成大体上可由式( 1) 表示:
Mg2 + + NH4+ + HPO24 － + 6H2 O → MgNH4 PO4 ·
2． 1 溶解性共存杂质对磷去除的影响 2． 1． 1 无机杂质对 MAP 结晶形成的影响
污水经生物脱氮除磷后，除了含有磷酸盐外，仍 会存在一些其他的诸如 K + 、Mg2 + 和 Ca2 + 等溶解性 无机离子。其中相对于其他无机离子而言，Ca2 + 更 容易对 MAP 结晶产生影响，因为磷酸钙盐结晶的溶 度积低于 MAP 的溶度积。因此，以 Ca2 + 为例研究 无机杂 质 离 子 对 磷 去 除 的 影 响。在 磷 浓 度 为 50 mg / L、初始［Mg］∶［N］∶ ［P］ = 2 ∶ 2 ∶ 1 的条件下，分 别向各烧杯中加入不同量的 CaCl2 ，并控制反应 pH
束将反应液沉淀 10 min，取 20 mL 上清液用 0． 45 μm 微滤膜过滤，以用于分析溶液中的残余磷浓度。
2 结果与讨论
藻酸钠和牛白蛋白类似于细胞外基质中的糖胺聚糖 GAGs 和蛋白质，GAGs 和蛋白质是 EPS 的 主 要 成 分。Ye 等［7］在实验研究中用海藻酸钠来模拟废水 中的 EPS。因此，本研究选用海藻酸钠和牛白蛋白
结合实际应用情况，讨论人为引入晶种对磷的去除 去除磷的影响。
效果的影响。所有实验都在 500 mL 的烧杯中进行， 2． 1． 2 有机杂质对 MAP 结晶形成的影响
反应过程中溶液的 pH 值和温度保持恒定，并用磁
微生物产生的 EPS 主要成分是一些不同类型
力搅拌器进行搅拌，搅拌速率为 500 r / min。反应结 的大分子物质，如多糖、蛋白质和核酸等聚合物。海
* 通讯联系人，E-mail: tq2004@ dhu． edu． cn
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环境工程学报
第5 卷
吸附功能。蒋巍等［6］研究表明，胞外聚合物对某些 重金属的吸附作用，这类物质的存在对废水中磷的 去除可能会产生较大影响。因此，本研究观测废水 中共存的典型的溶解性有机和无机杂质以及实际处 理过程中人为引入的固体晶种对磷去除的影响。
摘 要 研究用磷酸铵镁( MAP) 结晶法去除、回收废水中的磷，分析含磷废水中各类共存杂质对 MAP 法去除、回收磷 的影响。结果表明，废水中无机钙离子的存在可提高磷的去除率，而大分子有机物杂质的存在会使磷的去除率显著降低， 小分子有机物对磷的去除基本无影响。在反应体系中引入外来晶种烟煤、石英砂和铁屑可显著提高低浓度含磷废水磷的 去除效率，其中烟煤作为晶种的效果最明显。
其中，由于 MAP 结晶法可同时回收废水中氮磷资源 另外，废水经厌氧段发酵、吸收废水中的易生物降解
而得到了国内外广大研究者的青睐。此方法源于上 的挥发性有机酸( VFA) 后，废水中仍会存在大量无 世纪 60 年代［2］，发展至今，相关的研究已比较成熟， 法在厌氧段吸收利用的大分子、不易降解有机物，这
定了 MAP 生成的速率。由于没有外来引入晶种，反
应开始生成的结晶就为后续反应的进行提供了晶
核。而溶液中存在的海藻酸钠具有很强的吸附性， 可能吸附、包裹新生成的结晶，从而影响相关离子在 晶核上的结晶速率，进而影响结晶反应的进一步进
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环境工程学报
第5 卷
此外，在海藻酸钠共存条件下生成的 MAP 颗粒
在形成沉 淀 后 会 粘 附 在 烧 杯 底 部，这 一 现 象 表 明
MAP 形成过程中海藻酸钠对结晶有一定的吸附作
用。MAP 结晶的生成在微观上看是 MAP 晶体的长
大过程，在这个反应体系中表现为溶液中的相关离
子在核上不断结晶长大的过程，这一过程的快慢决
由图 2 可知，在实验条件下，乙酸对磷的去除没 有影响，乙酸在 pH 为 9 时基本上以醋酸根的形式
第 11 期
陶飞飞等: 共存杂质对磷酸铵镁结晶法回收磷的影响研究
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存在，不与磷酸根争夺参与反应的离子，所以对磷的 去除没有影响。而从图 3 可明显的看到，溶液中残 余磷浓度随着海藻酸钠和牛白蛋白浓度的增大而不 断升高，即磷的去除率不断降低。这表明水中存在 海藻酸钠与牛白蛋白会不利于磷的去除，且海藻酸 钠的影响比牛白蛋白更显著。乙酸是一种小分子脂 肪酸，海藻酸钠和牛白蛋白都是大分子有机物，这说 明水中存在大分子有机物会降低磷的去除率，且不 同种类的有机物对其影响程度也不用。海藻酸钠是 一种天 然 多 糖，分 子 式 是 ( C6 H7 O6 Na) n，具 有 粘 附 性，很容易与一些二价阳离子结合，形成凝胶，且其 温和的凝胶过程容易包裹物质而形成“微胶 囊”。 溶液中加入了一定浓度的海藻酸钠后磷的去除率明 显降低，这可能是海藻酸钠与 Mg2 + 结合，使之不参 与 MAP 结晶反应，也有可能是海藻酸钠与对磷酸根 有网捕作用。因此，进一步研究在不同的条件下海 藻酸钠对磷去除过程的影响，结果如图 4 所示。
关键词 磷回收 磷酸铵镁 共存杂质
中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 1673-9108( 2011) 11-2437-05
Effects of coexisting impurities on phosphorus recovery in magnesium ammonium phosphate crystallization
来模拟 EPS 来研究有机物对磷去除的影响，此外用 厌氧发酵过程中的典型生物降解产物乙酸作对比。 在初始磷浓度为 50 mg / L、［Mg］∶ ［N］∶ ［P］= 2∶ 2∶ 1 的条件下，分别向各烧杯中加入不同量的乙酸，并控 制反应过程中 pH 在 9 左右。实验结束后测定上清 液中磷的浓度。然后在同样条件下研究海藻酸钠和 牛白蛋白对磷去除的影响，实验结果如图 2 和图 3 所示。
Key words phosphorus recovery; magnesium ammonium phosphate; coexistence impurities
目前含磷废水的处理方法很多，有生物除磷法、 Ca2 + 为例，当含磷废水中存在 Ca2 + 时，Ca2 + 会与磷
化学沉淀法、MAP 结晶法等以及一些其他方法［1］， 酸根生成一系列的磷酸钙盐而干扰 MAP 的生成［5］。
由图 1 可知，随着［Ca］∶ ［Mg］比值的不断增加，
时，会自发地析出 MAP 结晶，再经过分离结晶，便可 废水中残余磷浓度不断降低，即对应的磷去除率不
达到回收磷的目的。
断上升。当［Ca］∶ ［Mg］比值由 0 增加至 0． 4 时，残
1． 2 实验试剂
余磷浓度由 9． 7 mg / L 降到 1． 1 mg / L 后趋于稳定，
实验 中 主 要 试 剂 为 Na2 HPO4 、NH4 Cl、MgCl2 · 6H2 O、NaOH、CaCl2 、乙酸、海藻酸钠、牛白蛋白、抗 坏血酸、硫酸、钼酸铵以及酒石酸锑钾等，所有试剂