含磷酸废液资源化利用研究进展

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废水中磷回收技术研究进展_黎文威

废水中磷回收技术研究进展_黎文威
[7]

(EBPR), 其原理是先经过一个厌氧过程, 随后又经过一个好氧过 程, 选择性地富集PAOs, 从而达到污水除磷的目的。 一般微生物体 内磷质量分数约占细胞的2%, 但PAOs能 “奢侈” 地吸收、 积累磷, 将水体中磷酸盐以聚磷酸盐颗粒形式贮存于体内, 其细胞磷质量 分数可达5%~12% [15] 。从传统的活性污泥法发展而来的生物除磷 或除磷脱氮工艺很多, 具有代表性的有A/O、 Phostrip、 A2/O、 改良 Bardenpho、 UCT、 VIP、 SBR、 氧化沟以及具有反硝化功能的BCFS工 艺等, 这些工艺各有特点和不足, 需要经过不断改进和创新, 其中 EBPR工艺, 不论在理论研究, 还是在工程应用, 均吸引了众多研究 者的关注。 但EBPR运行的最大缺点是除磷效果不稳定, 主要是因 为PAOs和聚磷酸盐代谢的研究受技术条件所限。 EBPR过程对污水 处理系统设计者和运转操作者而言, 至今仍然是只 “黑箱” “灰 或
磷是植物生长所需的必要元素。 自然界中磷的循环是单向流 动的、 难以再生, 是一种不可更新、 难以替代的资源, 目前全世界 磷资源已严重短缺, 磷矿已被列于我国2010年后不能满足国民经 济发展需要的20种矿产之一 ; 与此同时, 磷是水体富营养化的控 制因素, 富磷水体带来了严重的环境问题。 废水中去除及回收磷是 预防水体富营养化, 缓解磷资源缺乏的重要手段。 目前, 废水中去除磷的技术主要包括两个方面, 一是利用沉淀 反应, 使废水中的磷转化为不溶性的磷酸盐沉淀; 二是通过植物 和微生物的生命活动, 从而吸收利用废水中的磷, 概况起来主要包 括化学凝聚沉淀法、 生物法和人工湿地法。 而磷回收技术主要是 把废水中的磷转变为晶体磷酸盐的形式再从废水中分离出来, 其 产物并能被磷酸盐工业或肥料工业所利用, 因此受到更多关注。 目 前, 磷回收的主要工艺是鸟粪石 (MAP)沉淀结晶工艺。 本文概述了 化学凝聚沉淀法、 生物法和人工湿地法除磷的工艺机理及优缺点, 重点介绍了MAP结晶法回收磷工艺及其影响因素, 并提出了废水中 MAP磷回收技术的发展趋势。

含磷废水处理技术研究进展

含磷废水处理技术研究进展

含磷废水处理技术研究进展废水污染是当前全球环境问题的关键之一。

废水中的磷元素含量过高会引起水体富营养化的问题,对水生态系统和人类健康构成威胁。

因此,研究和开发高效的含磷废水处理技术是解决这一问题的关键。

目前,含磷废水处理技术主要集中在化学法、生物法和物理法三个方面。

化学法主要包括沉淀法、吸附法和络合沉淀法,生物法主要包括生物吸附法、生物吸收法和生物膜法,物理法主要包括离子交换法、电化学法和膜分离法。

下面将对这些技术进行详细介绍。

化学法是目前最常用的废水处理技术之一。

其中,沉淀法是一种常见的含磷废水处理方法,通过加入化学药剂形成磷酸钙或磷酸铁等沉淀物,从而实现磷的去除。

吸附法是另一种常用的化学处理方法,利用吸附介质如活性炭、聚合物树脂等吸附磷元素。

络合沉淀法结合了沉淀法和吸附法的优点,能够有效去除废水中的磷元素。

生物法是一种环境友好型的废水处理技术。

生物吸附法是利用微生物的吸附能力去除废水中的磷元素,通过固定化微生物在载体上,提高吸附效率。

生物吸收法通过利用适宜的微生物菌株进行废水处理,菌株可以吸收环境中的磷元素,并将其转化为有机磷。

生物膜法是一种较新的废水处理技术,通过生物膜的形成和生物转化作用,实现磷的去除和回收。

物理法是一组利用物理原理实现废水处理的技术。

离子交换法是一种常见的物理处理方法,通过离子交换树脂吸附污水中的磷元素。

电化学法是利用电化学反应去除废水中的磷元素,通过电极间的氧化还原反应将磷转化为不溶性沉淀物。

膜分离法是利用半透膜将废水中的磷分离出来,通常包括微滤、超滤和反渗透等不同的过程。

除了上述传统的含磷废水处理技术外,近年来还出现了一些新的研究进展。

例如,光催化技术利用特定光源激发催化剂,氧化磷元素并实现去除废水中的磷。

植物修复技术则利用人工湿地和水生植物来吸收和转化废水中的磷元素。

总之,含磷废水治理是一项有挑战性的任务。

各种废水处理技术各具特点,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的技术。

《2024年含磷废水处理技术研究进展》范文

《2024年含磷废水处理技术研究进展》范文

《含磷废水处理技术研究进展》篇一一、引言随着现代工业的迅猛发展,工业生产中排放的含磷废水逐渐成为一个不可忽视的环境问题。

由于含磷废水的处理直接关系到环境保护与资源再利用问题,所以近年来,国内外学者对含磷废水处理技术进行了广泛的研究。

本文旨在梳理含磷废水处理技术的最新研究进展,为相关领域的研究提供参考。

二、含磷废水的来源及危害含磷废水的来源广泛,主要包括化工、印染、电镀、农药制造等工业生产过程以及生活污水等。

过量的磷排放到环境中,会导致水体富营养化,破坏水生态平衡,对环境和人类健康造成严重危害。

因此,对含磷废水进行高效、安全的处理显得尤为重要。

三、传统含磷废水处理方法传统的含磷废水处理方法主要包括生物法、化学沉淀法、吸附法等。

生物法主要利用微生物的代谢作用去除废水中的磷;化学沉淀法则是通过添加化学试剂使磷以沉淀的形式从废水中去除;吸附法则利用吸附剂对废水中的磷进行吸附去除。

这些方法在一定程度上都能有效降低废水的含磷量,但同时也存在处理效率不高、易产生二次污染等问题。

四、新型含磷废水处理技术研究进展(一)高级氧化技术近年来,高级氧化技术因其高效、环保的特点在含磷废水处理中得到了广泛应用。

该技术通过产生强氧化性的羟基自由基,将废水中的有机磷和无机磷氧化为更容易去除的形式。

同时,该技术还能有效去除废水中的其他污染物,如有机物、重金属等。

(二)膜分离技术膜分离技术包括超滤、纳滤和反渗透等技术,这些技术能够有效地将废水中的磷与其他物质分离。

膜分离技术具有操作简便、处理效率高、无二次污染等优点,是当前含磷废水处理研究的热点之一。

(三)电化学法电化学法是一种新兴的含磷废水处理方法,其原理是利用电化学反应将废水中的磷转化为不溶性磷酸盐沉淀或以气态形式去除。

该方法具有处理效率高、操作条件温和等优点,是一种具有发展潜力的处理方法。

五、结论与展望随着科技的不断进步,含磷废水处理技术得到了快速发展。

从传统的生物法、化学沉淀法到新型的高级氧化技术、膜分离技术和电化学法等,这些技术的出现为含磷废水的处理提供了更多的选择。

高含磷废水处理技术的研究与应用

高含磷废水处理技术的研究与应用
应器 。
污 水处 理方 法 。但生 物法 主要 适 合易 生物 降 解或 易 被化 学氧 化 的含磷 废水 , 对难 降解 的含 磷废 水 ,
处 理效果 往 往不 理想 。而且要 求 待处 理 的废水 含 磷 量在 1 0 m g / L 以下 。在 实 际 的产 业 化 应 用上 , 对含 磷废 水 的处 理采 用 的是生 物法 和化 学 法 的组
氮、 磷 是 引起水 体 富 营养化 的 主要诱 因之一 。 由于水 体 中 的磷必 须 由外界 提供 ,而氮 可通 过水
中 固氮微 生物 获得 补充 ,因此有 效 降低磷 浓 度是 控 制水 体 富营 养化 的关 键 [ 1 ] 。目前 , 国内外废 水 除 磷 技术 主要 有 生物 法 、化学 法两 大类 。生物 法有 A / O、 A2 / O、 UC T等 工 艺 ,化 学 法 主 要 有 混 凝 沉 淀、 结晶、 离 子交 换 吸附 、 电渗 析 、 反渗 透 、 超滤 、 纳 滤 及微 滤 等工 艺 2 . 4 ] 。生 物法 处 理 含磷 废 水 成本 低、 装 置 自动化水 平 高 , 是 目前 国 内外 广泛 采 用 的
第 3期
3 . 2 经济 分析
王航 , 等: 高含 磷废 水处 理技 术 的研究 与应 用
2 9
下 ,磷 去 除率 达 到 9 9% 以上 ;经 过 化学 除磷 处
理, 总磷 达 到 2 0 m g / L 以下 的草 甘 膦废 水 进 入 生
该废 水 除磷 系统 投 资相对 较少 , 工 艺 简单 , 易 于 实现 , 废水 处理 药剂 成本 约 2 0元 / t 。

物 法 处 理 系 统 ,最 终 的 出水 可 以达 到 T P<0 . 5 mg / L , 达到 国标 G B 8 9 7 8 — 1 9 9 6规定 的排 放标 准 进 行 排放 。

含磷废水处理技术研究进展

含磷废水处理技术研究进展

含磷废水处理技术探究进展随着工业化和城市化的快速进步,废水处理问题愈发凸显。

而含磷废水是其中的一个引人关注的方面。

磷是一种重要的养分元素,但当其过量进入水环境后,会导致水质恶化,引发水体富营养化问题。

因此,含磷废水的处理成为一项迫切的任务,探究人员在此领域投入了大量的心血。

本文将对含磷废水处理技术的探究进展进行探讨和总结。

起首,传统的含磷废水处理方法主要包括化学沉淀法、吸附法和生物处理法。

化学沉淀法是目前较为常用的一种处理方式,通过添加化学药剂将废水中的磷酸盐转化为难溶的沉淀物,然后通过沉淀物的沉淀过程将磷酸盐去除。

吸附法则是利用吸附剂对废水中的磷进行吸附,从而实现磷的去除。

而生物处理法则是通过利用微生物将废水中的磷酸盐转化为微生物体内的有机磷物质,然后通过沉降或吸附等方式将其去除。

然而,这些传统的处理方法存在一些局限性。

化学沉淀法虽然能够有效去除废水中的磷酸盐,但其中产生的大量污泥对环境可能造成二次污染,并且药剂成本较高。

吸附法在去除效果上较为抱负,但吸附剂的再生和废弃物处理成为制约其应用的问题。

生物处理法虽然是一种较为环保的方法,但处理效率相对较低,而且对废水的处理能力随着环境因素的变化具有一定的不稳定性。

为了克服传统处理方法的不足,近年来,探究人员提出了一些新型的含磷废水处理技术。

例如,膜分离技术是一种通过膜的选择性分离作用去除废水中的磷酸盐的方法。

这种方法可以高效去除磷酸盐,并且具有操作简便、设备紧凑等优点。

此外,电化学法也是一种应用较广泛的新型处理技术,它利用电化学反应将废水中的磷酸盐转化为无机磷盐,从而实现磷的去除。

这种方法具有高效、无二次污染等优点。

此外,一些基于生物技术的新型处理方法也在不息涌现,如微生物燃料电池和生物炭等技术,它们通过微生物的代谢活动将磷酸盐转化为其他物质,从而实现磷的去除。

虽然这些新型处理技术在提高处理效率、降低成本和缩减环境污染方面具有巨大的潜力,但目前仍存在一些问题和挑战。

基于司氏过程的化工废渣磷资源化利用技术研究

基于司氏过程的化工废渣磷资源化利用技术研究

基于司氏过程的化工废渣磷资源化利用技术研究1. 引言随着世界人口的不断增长和经济的不断发展,化工废弃物的处理和资源化利用已成为全球关注的焦点。

其中,磷资源是不可再生的有限资源,其有效利用已成为当代社会可持续发展的一个重要问题。

司氏过程作为一种可行的方法,为化工废渣磷资源化利用提供了一种新思路。

2. 司氏过程与磷资源化利用2.1 司氏过程简介司氏过程是一种将含氧化磷化合物与还原剂反应,生成非氧化磷的技术。

其基本原理是通过还原剂(如煤焦油、煤炭、燃油等)与含氧化磷化合物(如磷矿石、磷酸盐废料等)反应,生成非氧化磷(如磷化氢、金属磷等)产品。

司氏过程通过还原和分离的步骤,可实现磷从废渣中的资源化利用。

2.2 磷资源化利用的意义磷是农业生产和化学工业的重要原料,广泛应用于肥料、畜禽饲料、食品、药品和化学制品等领域。

然而,传统的磷资源开采和利用方式存在严重的环境问题,如土壤磷含量过高导致的水体富营养化等。

通过基于司氏过程的磷资源化利用技术,不仅可以降低磷资源的开采成本,还能减少对环境的负面影响,实现磷资源的可持续利用。

3. 基于司氏过程的化工废渣磷资源化利用技术3.1 废渣磷含量检测与分离根据废渣的不同来源和磷含量的差异,需进行废渣磷含量的检测和分离。

通常采用碱性消解等方法,将废渣中的磷元素转化为可溶性物质,再通过过滤、沉淀、离心等技术手段,实现磷的分离和回收。

3.2 司氏反应的优化司氏反应的优化有助于提高磷产率和产物纯度,进一步提高磷资源化利用效果。

优化反应条件,如反应温度、压力、底物浓度等因素,可以实现最佳的反应效果。

此外,选择合适的还原剂和催化剂,也是提高司氏反应效率的重要因素。

3.3 磷产品的提纯和应用司氏过程生成的非氧化磷产品需要经过进一步的提纯处理,以满足不同领域的需求。

通过溶剂萃取、结晶、过滤等技术手段,可将杂质和有害成分从磷产品中去除,提高产品质量。

而后,根据磷产品的不同特性和市场需求,可以将其应用于肥料、化学工业、农药等多个领域。

湿法磷酸净化技术及发展

湿法磷酸净化技术及发展

湿法磷酸净化技术及发展湿法磷酸净化技术是一种针对磷酸废水进行处理的先进技术,通过化学反应和工艺流程,将含有磷酸的废水处理成可以达到排放标准的水质,同时实现资源化利用。

随着环保要求的不断提高和磷酸废水排放标准的强化,湿法磷酸净化技术得到了越来越广泛的应用和发展。

一、湿法磷酸净化技术原理湿法磷酸净化技术主要包括磷酸废水的深度处理和资源化回收两个主要方面,其原理在于通过添加特定的化学试剂,将废水中的无机磷酸盐转化成可沉淀和可分离的固体物质,从而实现废水的净化和磷酸的回收。

具体的工艺流程包括混合反应、混凝沉淀、过滤脱水和热解降解等环节,通过连续的操作,将磷酸废水处理成可以直接排放或者进一步回收利用的水质。

二、湿法磷酸净化技术的发展历程湿法磷酸净化技术起源于20世纪初期的化学工业,最初主要用于磷酸盐矿石的浸出和提取工艺中的废水处理。

随着环保意识的增强和环境法规的不断加强,湿法磷酸净化技术逐渐在其他领域得到了广泛应用,如化肥生产、金属加工、电镀工业等。

在国际上,欧美国家率先发展了湿法磷酸净化技术,并不断改进和完善工艺流程和设备技术。

在中国,湿法磷酸净化技术也逐渐受到重视,许多企业和科研机构开始投入大量精力进行相关技术研究和工艺开发,取得了一系列积极成果。

三、湿法磷酸净化技术的应用领域1. 化肥生产。

化肥生产是磷酸废水排放的主要来源之一,湿法磷酸净化技术在化肥生产中得到了广泛应用。

通过对含磷废水的深度处理,不仅实现了环保排放要求,同时也使得磷酸的资源化回收成为可能。

2. 金属加工。

金属加工过程中,如电镀、镀锌等工艺都会生成含磷的废水,湿法磷酸净化技术可以有效处理这些废水,达到环保要求并实现磷酸的回收利用。

3. 污水处理厂。

城市污水处理厂也是湿法磷酸净化技术的重要应用领域,特别是针对工业废水中含磷物质的处理和回收,已经有不少污水处理厂引入了相关技术和设备,提高了废水处理的效率和资源利用率。

四、湿法磷酸净化技术的发展趋势1. 工艺流程的优化。

含磷废水处理技术的研究进展

含磷废水处理技术的研究进展
采用铁盐[4]和铝盐[5]作为沉淀剂时,主要生成
金属磷酸盐,用 M3+ 代表 Fe3+和 Al3+,则其反应方 程式如下:
M3+ +(HnPO4)(3-n)- → MPO4↓+ nH+ 当用钙盐[6]做沉淀剂时,Ca2+与废水中的磷酸 盐发生反应,其反应方程式如下: 5Ca2+ + 7OH- + 3H2PO4- → Ca5(OH)(PO4)3↓ + 6H2O Ca2+ + HPO42- → CaHPO4↓ 3Ca2+ + 2PO43- → Ca3(PO4)2↓ 1.2 化学沉淀法特点 化学沉淀法除磷具有工艺流程简单,除磷效率 高,操作方便等优点,但采用该方法除磷需要投加 大量的化学药剂,运行成本较高,残留金属离子的 浓度也较高,出水色度增加,且会产生大量的化学 污泥,如处置不当可能会带来二次污染[7]。 1.3 化学沉淀法除磷技术发展现状 高伟胜[8]采用氯化钙沉淀法处理高浓度含磷废 水,考察了氯化钙投加量、pH值、反应温度及反 应时间对除磷效果的影响。结果表明,氯化钙具有 较好的除磷效果,在氯化钙的投加量满足 n(Ca)∶ n(P)=1.5∶1,pH 值为 9.5,反应温度为 25 ℃,反 应时间为 30 min 的条件下,总磷的去除率达到了 99.9 %。
采用镁盐作为沉淀剂去除和回收废水中的磷是 近年来的一个研究热点。该方法是通过向含磷废水 中投加镁盐和铵盐,使其与废水中的磷酸盐发生反 应生成难溶的复盐磷酸铵镁从而达到除磷的目的。 该方法可以同时去除和回收废水中的磷,沉淀产物 可用作缓释肥,可以实现废物的资源化利用。
2 吸附法
2.1 吸附法原理 吸附法是依靠某些多孔或比表面积大的固体吸
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广东化工2019年第13期·98·第46卷总第399期含磷酸废液资源化利用研究进展陈露,吴文彪(东江环保股份有限公司,广东深圳518057)Research Progress on Resource Utilization of Waste Liquid Containing PhosphoricAcidChen Lu,Wu Wenbiao(Dongjiang Environment Company Limited,Shenzhen518057,China)Abstract:Phosphorus is an indispensable element of life activities,and it is non-renewable.Therefore,the recycling of secondary phosphorus resources is conducive to the sustainable development of human society.The treatment methods of industrial waste phosphoric acid were reviewed.And the advantages and disadvantages of various treatment methods were pointed out.Meanwhile,the development tendency of resource utilization of waste liquid containing phosphoric acid was prospected.Key words:waste phosphoric acid;resource utilization;sustainable development1前言在磷酸生产、化学蚀刻、电化学抛光、磷酸磷化、化学清洗、农药生产等工业生产过程中,每年会产生大量的含磷酸废液,这些废液往往含有较高浓度的磷酸以及硫酸、硝酸、醋酸、氢氟酸和多种金属杂质等,属于危险废物。

针对市场容量大的含磷酸废液,掌握国内外研究进展有利于提高企业的技术水平和市场竞争力。

石灰中和-絮凝沉淀工艺[1]是当前处理含磷酸废液的常用手段,该工艺操作简单、处理量大,但浪费了废液中的磷资源且产生的废渣需填埋处理。

随着环保要求越来越高、填埋场准入指标越来越紧缺,含磷酸废液的资源化技术具有重要的研究意义和广阔的应用前景。

本文综述了含磷酸废液的资源化利用技术,并展望了未来的发展趋势。

目前含磷酸废液的资源化利用方法主要有中和法、溶剂萃取法、膜分离法、再生法、蒸馏法及联合工艺处理法。

2中和法中和法是最常见最简单的处理方法,其原理是将废液中的磷酸转换成磷酸盐,通过回收磷酸盐来回收磷酸资源。

2.1磷酸铵盐法磷酸铵盐法是利用氨气中和废磷酸,使其形成磷酸一铵或磷酸二铵溶液,再结晶析出的方法。

潘天宇、徐春等[2-3]采用湿法磷酸净化过程中的萃余酸生产磷酸二铵,工艺为先将萃余酸和原料磷酸按一定比例混合,添加表面活性剂等,降低萃余酸阳离子浓度,使混酸达到磷酸二铵生产要求,再由泵送入磷酸二铵生产线。

此工艺不仅减少了原料磷酸的使用,也免去了萃余酸的再处理,大大节约了生产成本。

陈遵逵等[4]采用氨气中和萃余酸制备工业级磷酸一铵,先稀释萃余酸,降低其粘度,再用氨气二段中和来除杂并生成磷酸一铵溶液,最后浓缩结晶析出晶体。

在优化后的条件下制得的产品纯度大于98%,产品满足《HG/T4133-2010工业磷酸二氢铵》II 类要求。

范益堃等[5]对上述两段中和法进行了改进,在二段中和后的母液中加入氟化铵进行除镁补氮,提高了磷酸一铵的纯度,结晶出来的产品能满足《HG/T4133-2010工业磷酸二氢铵》I类要求。

此法能得到纯度较高的磷酸一铵,产品附加值较高。

但先稀释后浓缩,导致处理成本增高;且处理步骤多,结晶陈化时间较长,不利于大规模应用。

王绍东等[6]提出了用萃余酸制滴灌磷酸二氢铵和工业级磷酸氢二钠的工艺方案。

将滴灌磷酸二氢铵和磷酸氢二钠的生产结合起来,充分利用萃余酸中的钠离子,又生产滴灌磷酸二氢铵,同时生产两种产品可降低成本。

但得到的产品纯度不高,附加值低;需要两条生产线,设备成本增高。

2.2磷酸钠盐法除了用氨气中和外,碳酸钠和氢氧化钠也是常见的中和药剂,根据不同的中和pH,可生成磷酸二氢钠、磷酸氢二钠及磷酸三钠。

吴慧芳等[7]以三聚氰胺作为净化剂,利用复盐沉淀的形式分离杂质,再将复盐溶于热水,以碳酸钠为中和剂中和至指定pH,生成磷酸二氢钠溶液和三聚氰胺沉淀,溶液通过浓缩结晶得到固体磷酸氢二钠。

此法处理工艺简单、处理成本较低、产品纯度较高,但磷的回收率不高,且产品中含有微量三聚氰胺,有一定使用限制。

邹长军等[8]利用丁草胺生产过程中产生的磷酸废液和废碱液互相中和至指定pH,反复抽滤、浓缩、结晶四次即可得到一等品磷酸氢二钠。

以废治废,节约了大量的原料成本,且得到了有附加值的化工产品,经济效益较高,为丁草胺的清洁生产提供了一条可行的新思路。

但是反复抽滤、浓缩、结晶导致处理工段较长,过程繁杂。

邵建华等[9]将磷化处理工序中的磷化废液和酸洗废液进行混合,生成磷酸亚铁沉淀,磷酸亚铁与烧碱反应生成磷酸三钠和氢氧化亚铁,加热通入空气后,即为氧化铁红,均为有用的化工原料,获得了较好的经济效益。

钟雪莲等[10]研究了分步中和净化方法,通过控制反应pH来除掉大部分杂质及生成磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的混合溶液,溶液经过高温聚合生成三聚磷酸钠。

但此法工艺尚不成熟,在除杂过程中会有部分磷随金属杂质沉淀而流失;且由于废水中磷酸含量的波动,中和度极难控制,导致产品中可能会含有偏磷酸钠或焦磷酸钠,产品纯度不高。

2.3磷酸钙盐法磷酸钙盐法是利用碳酸钙和氢氧化钙中和废液,使其形成磷酸钙盐沉淀从而回收磷酸资源的一种方法。

吴文彪等[11]采用两段中和控制结晶的工艺处理TFT-LCD磷酸蚀刻废液,制备的饲料级磷酸氢钙产品满足《GB/T22549-2008饲料级磷酸氢钙》Ⅰ型指标要求,且能够使其含水率低于30%。

张克峰等[12]以湿法磷酸净化过程中的萃余磷酸为原料分解磷矿粉,采用化成法制备重过磷酸钙,生产出的重过磷酸钙产品达到了国家标准《GB/T21634-2008重过磷酸钙》中一等品的要求。

毕亚凡等[13]利用废铝蚀刻液与低品位磷矿为原料生产磷复肥,得到的磷复肥产品品质高于普通过磷酸钙质量标准。

此法不仅完成了含磷酸废液的资源化利用,还避免了固渣的产生,同时为中低品位磷矿资源化利用提供了参考。

但熟化时间较长,达到8~14天,处理效率下降。

2.4磷酸铵镁法磷酸铵镁法又称MAP沉淀法,原理是将含磷酸废液中和至碱性,通过引入铵根和镁离子,使其与磷酸根结合生成难溶性的磷酸铵镁沉淀,从而达到回收磷酸资源的目的。

钟志成[14-15]分别以抛光废液和废磷酸作磷源,用MAP沉淀法来处理氨氮废水,在最佳反应条件下,氨氮的去除率可达[收稿日期]2019-05-07[基金项目]广东省省级科技计划项目(2018B030323016)[作者简介]陈露(1992-),男,本科,研究方向为工业废水处理。

2019年第13期广东化工第46卷总第399期·99·84.91%。

同时抛光废液和废磷酸可以为后续的生化处理提供磷源,再调节碳氮磷比例,经过SBBR工艺可达标排放。

该方法以废治废,节约了大量的原料成本和处理成本,经济效益较高。

但也为废水引入了新的污染物,增大了尾液的无害化处理难度。

解磊等[16]用MAP沉淀法回收磷化废水中的磷,最佳运行条件下,氨氮和磷酸盐的去除率分别为97.5%、98%。

该反应利用MAP 反应器完成,操作简单,处理效果稳定高效。

中和法最大的优点是工艺简单,技术需求较低。

但磷酸钠盐和铵盐的溶解度普遍较大,在其他阴离子(尤其是Cl-、NO3-)含量较高时,得到的产品纯度往往达不到要求;磷酸钙盐法中,由于碳酸钙与氢氧化钙廉价易得,且磷酸的钙盐溶度积都较小,因此具有成本低、工艺简单的优点,但金属离子会随着pH的升高形成金属的碱性化合物或者磷酸金属盐而沉淀,降低了产品的品质;MAP沉淀法反应速度快,工艺简单,处理效果好,且利用含磷酸废液代替价格昂贵的工业磷酸或磷酸盐,大大节约了处理成本,但此法一般用来处理含磷酸和铵根的废水,否则需同时添加铵盐和镁盐,成本增高。

因此单一采用中和法存在一定的局限性。

3溶剂萃取法李雯等[17]利用萃取除杂法处理TFT-LCD磷酸蚀刻废液,研究了磷酸三丁酯/N235/DT-100、磷酸三丁酯/三正辛胺/DT-100和磷酸三辛酯/N235/DT-100三种萃取体系的处理效果及影响因素,结果表明磷酸三丁酯/N235/DT-100体系的萃取除杂效果较好,在最优条件下:磷酸回收率为93.80%,硝酸去除率为82.65%。

李新柱等[18]采用磷酸三丁脂作为萃取剂,正辛烷作为稀释剂选择性地萃取磷酸-乙酸混合体系中乙酸,降低乙酸的含量,使萃余液达到生产磷肥的要求。

Fang Chen等[19]以Alamine336(N235)和甲基异丁基酮(MIBK)为萃取剂来萃取模拟蚀刻废酸(由分析纯的乙酸、硝酸、磷酸配制而成)中的乙酸和硝酸,经一系列研究表明:在萃取剂由12.5%N235和87.5%MIBK组成时,乙酸和硝酸的提取率分别为75%和85%。

以0.25molL的NH3·H2O为剥离剂,O/A比为1∶2时,有机相中99%的乙酸、99%的硝酸及99%的磷酸能被剥离出来。

但实际应用中应考虑金属离子带来的不良影响,因此实际效果有待验证,或者需要在萃取前端设置一个除杂的预处理步骤。

黄圣恒[20]对抛光废液的回收进行了研究,根据磷酸溶于某些溶剂而硫酸铝盐不溶的机理,利用有机溶剂萃取法分别回收磷酸和硫酸铝产品。

尤彩霞、周静等[21-22]以氯化钾和萃余酸为原料,利用正丁醇为萃取剂回收萃余酸制备磷酸二氢钾。

溶剂萃取法的优点是萃取容易、萃取剂可反复使用,成本相对较低。

但仍需要寻找分离效率高的萃取剂来提高磷酸的回收利用率,此外,萃取剂的流失及再生回用尚存一定问题。

4膜分离法Andrea R.Guastalli等[23]采用四种工业用平板纳滤膜对含铝工业冲洗水中磷酸的分离进行了研究,最终结果表明,Desal-5DK 膜的处理效果最好,在保持磷酸回收率77%的情况下对铝的截留率能达到98%。

膜分离法在去除金属杂质方面效果较佳,但单纯的膜分离难以将阴离子完全分离开,而且膜的使用周期和膜的稳定性仍有待研究。

5再生法在工业应用中,随着抛光和半导体蚀刻过程的不断进行,抛光液和半导体蚀刻液中金属离子含量也不断增加,导致抛光液和蚀刻液逐渐失效,如果除去或降低失效废液中的金属离子,再补加一定的原液即可使废液重新获得抛光或蚀刻能力。

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