鸟粪石结晶成粒技术研究进展

合集下载

鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术研究

鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术研究

鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术研究鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术研究摘要:我国水体中富营养化状况日益严重,鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术作为一种新兴的污水处理技术备受关注。

本文以该技术为研究对象,通过实验研究了鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术的工作原理、处理效果和操作参数对系统性能的影响。

结果表明,鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术可以有效地降低污水中的氮和磷含量,实现水体中富营养化的治理。

关键词:鸟粪石结晶法;流化床;脱氮;除磷;富营养化 1. 引言我国近年来的快速经济发展和人口增长,加剧了城市化和工业化进程,导致水体富营养化现象严重。

富营养化的水体给生态环境和水资源带来严重威胁,因此急需开发高效的水污染治理技术。

鸟粪石结晶法流化床技术作为一种新兴的污水处理技术,具有运行成本低、处理效果好等优点,受到了广泛关注。

2. 技术原理鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术是利用鸟粪石在流化床中的生物聚结作用,将水中的氮和磷捕集并结晶沉降,达到脱氮除磷的效果。

通过控制流化床内的工艺参数,如水温、pH值、氧化还原电位等,可以实现高效的污水处理。

3. 实验方法实验采用了人工模拟富营养化水体的污水,以鸟粪石为生物载体,建立了一套流化床脱氮除磷实验装置。

通过调节进水水质和操作参数,如鸟粪石用量、氧气供应速率等,研究了鸟粪石结晶法流化床对氮磷去除效果的影响。

4. 实验结果与讨论实验结果显示,鸟粪石结晶法流化床可以有效降低污水中的氮和磷含量。

在进水COD浓度为100 mg/L的情况下,氮磷去除率分别达到85%和95%以上。

鸟粪石用量和氧气供应速率对氮磷去除效果影响显著,适当增加鸟粪石用量和氧气供应速率可以提高去除效果。

5. 结论鸟粪石结晶法流化床脱氮除磷技术是一种高效、经济且环保的污水处理技术。

通过合理调节操作参数,可以实现对水体中氮磷的有效去除,达到水体富营养化治理的目的。

该技术具有很大的应用潜力,可以进一步推广和应用于实际工程中。

鸟粪石结晶沉淀法处理氨氮废水的应用研究

鸟粪石结晶沉淀法处理氨氮废水的应用研究

pha te), 简称 MAP, 白色粉末无机晶体矿物 , 相对密 [ 2] 度 1 . 71 。MAP是一种高效的缓释肥料 , 在沉淀 过程中不吸收重金属和有机物。此外, 它可用作饲 料添加剂、 化学试剂、 结构制品阻火剂等
2+ [ 2]

废水处理中 的鸟粪 石沉 淀 ( MAP ) 法 就是将 M g 加入到含有磷酸盐和氨 氮的污水中, 反应生 成难溶 的 鸟粪 石 沉淀 , 以实 现 废水 中脱 氮 的方 法 。与传统活性污泥法 相比, 可以减少 49 %的 [ 3] 污泥体积 , 对实现氨氮资源回收具有重大意义。 2 鸟粪石的形成机理 2 . 1 鸟粪石的溶度积 在水溶液中 , 鸟粪石的形成过程可以用以下三 个化学方程式来描述 : M g + PO4 + NH 4 + H 2 O M gNH 4 PO 4 6 H 2O
鸟粪石的溶度积 K sp 时, 会自发沉淀生成鸟粪石。 K sp= [ M g ] e [ NH 4 ] e [ PO 4 ] e =
+ M g2+ 3-
[M g ]
3-
2+
NH + 4
[ NH 4 ]
+
PO34
式中 , K sp 为 鸟 粪 石 的 溶 度 积 常 数; [ M g [ NH 4 ]、 [ PO 4 ] 为溶液中离子的实际浓度;

要 : 论述了鸟粪石的形成机理、 形成的影响因素。在废水处理中采用鸟粪石沉淀法 脱氮 , 具 有氨氮去 除率高、 反应
速度快、 污泥体积小的优点 , 同 时可以回收氨氮。作为缓释肥 , 具有良 好的经 济效益。重 点介绍 了鸟粪 石沉淀 法处理 氨氮 废水目前的研究进展 , 并探讨了该技术在今后的研究趋势。 关键词 : 鸟粪石 ; 氨氮 ; 结晶 ; 去除率 中图分类号 : X 703 1 文献标识码 : A

鸟粪石除磷工艺研究进展

鸟粪石除磷工艺研究进展
磷在生物圈中大部分是单向流动。而磷矿石的 储量十分有限,据估计全世界磷矿储量只能维持 100 年左右,磷将成为人类和陆地生命活动的限制 因素。我国磷矿储量中杂质含量低、品位高的磷矿 预计在未来的 10~15 年将被开采完,因此国土资源 部已将磷矿资源列为 2010 年后不能满足国民经济 发展要求的 20 种矿石之一。
97%
澳大利亚布里斯班 Oxley Creek 污水处理厂[4 ]
94%
1.1 工艺概述 通常鸟粪石除氮磷工艺分为沉淀法和结晶法。
沉淀法多通过曝气、搅拌产生沉淀;结晶法主要采
用流化床工艺。Hirasawa 等[12]认为鸟粪石晶体形成 过程中,过饱和度在 0.001 5 mol/L 以下时,晶体增 长速度与过饱和度成线性增长关系;过饱和度大于 0.001 5 mol/L 时,晶体表面变得粗糙,并出现细颗 粒,会增加后面的过滤工艺的负荷,因此实际运行 过程中要控制过饱和度。Münch 等[4]采用 1mm 左右 的压碎过筛的鸟粪石颗粒作为晶种启动处理设备, 结晶效果良好。Battistoni 等[13]处理低磷浓度污水厂 厌氧上清液[30~50 mg(PO4-P)/L],不需投加晶核, 鸟粪石晶体在流化床内成核效果良好。流化床底部 排放颗粒直径不超过 0.5 mm,除磷率 75%。当聚电 解质从污泥脱水工艺流到流化床时,流化床底部逐 渐变为固定床,除磷效果有所降低,但仍含有 45%~ 55%,固定床底部排放颗粒直径可达 1.4 mm。 1.2 鸟粪石工艺适用的场合
污水中磷的同时生成鸟粪石(磷酸氨镁,MAP)——一种优质肥料,同时对今后该工艺的发展前景与研究的方向
提出展望。
关键词:鸟粪石(磷酸氨镁,MAP);除磷;回收磷
中图分类号:X 703.1
文献标识码:A

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究
鸟粪石结晶法是一种较为常见的回收高浓度酸性含磷废水中磷的方法。

这种方法利用鸟粪石作为吸附剂,通过化学反应将废水中的磷沉淀下来,实现磷的回收利用。

废水中的磷主要以磷酸根离子(PO43-)的形式存在。

而鸟粪石中富含钙、镁等金属离子,这些金属离子可以与磷酸根离子发生化学反应,形成难溶性的磷酸钙或磷酸镁沉淀。

具体操作上,首先将鸟粪石研磨成粉末状,以增加其表面积。

然后将废水与鸟粪石混合搅拌,使废水中的磷酸根离子与鸟粪石中的金属离子反应生成沉淀。

搅拌可以增加废水与鸟粪石的接触面积,提高反应效率。

接下来,通过过滤或离心的方法将废水中的固体沉淀分离出来。

分离后的固体沉淀可以进行简单的干燥处理,然后作为磷肥或其他农业用途进行利用。

而废水中的清液可以进一步处理,以达到环境排放标准。

鸟粪石结晶法的优点是操作简单,成本较低,能够有效地回收高浓度酸性含磷废水中的磷。

鸟粪石本身是一种天然资源,不会对环境造成额外的污染。

这种方法也存在一些局限性。

鸟粪石的特性可能因其来源和制备方法的不同而有所差异,因此在具体应用过程中需要对不同种类的鸟粪石进行适应性调整。

鸟粪石在反应过程中可能存在与废水中其他成分的竞争吸附,这可能影响磷的回收效果。

废水中的其他污染物也需要考虑在内,以综合处理。

鸟粪石结晶法回收废水中氮磷的研究进展

鸟粪石结晶法回收废水中氮磷的研究进展
3 1 0 0 2 1 ) ( 浙江省农业科学 院农产品质量标准研究所 ,杭州
摘 要 :采用鸟粪石结晶法处理含氮磷 污水 ,可 实现 氮磷 的去除及 回收 利用。本文介 绍 了鸟粪 石法处理含 氮磷 污水的基 本原 理、现阶段研 究热点 ,总结 了目前研 究的不足之 处,展 望了该 法处理含氮磷 污水 的研 究方向及发展 前景。
Z H A N G Q i ,G A O N a , Z H A O S h o u - p i n g , Y E X u e — z h u ,Y u G u o — g u a n g
( [ mt i t u t e o fQ S t a n d a r d f o r A g r o - p r o d u c t s , Z h e j i a n g A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s , H a n g z h o u 3 1 0 0 2 1 , C h i n a)
M g + N H :+ P O + 6 2 t 2 O - -  ̄ M g N H 4 P O 4 ・ 6 H 2 O 鸟粪石结 晶难溶于水 ,K s p在 5 . 4 9×1 0 至
3 . 9 × 1 0 。 之间[ 3 】 ,当离子浓度积大于 K s p时 ,溶 液中就会 自发形成沉淀。鸟粪石的形成和发展可分 为晶体成核 阶段 和晶体 生长 阶段 :在 晶体 成核 阶 段 ,组成晶体的各种离子首先形成晶胚 ,晶体的成 核速率与溶液的过饱和度有关 ,并且受到晶体和溶
资料估计 ,地球上的磷矿资源储量只能维持 9 O 年,
并且我 国已将磷矿资源列为 2 0 1 0年后不能满足 国 民经济发展要求 的 2 O种矿种之一…。 由此 ,对 于 氮磷废水的处理 , 不仅要追求高效脱氮除磷的环境 治理 目标 ,还要追求节能消耗、充分回收有价值 的

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究
鸟粪石结晶法是一种利用鸟粪石作为结晶核心,将酸性含磷废水中的磷从溶液中结晶出来的一种方法。

这种方法可以有效地回收废水中的磷元素,同时降低了磷对环境的污染。

本研究的目的是探讨鸟粪石结晶法在回收高浓度酸性含磷废水中磷的可行性以及优化该方法的操作条件。

我们收集了不同来源的废水样品,并对其进行了分析,确定了其酸性含磷废水中磷的浓度。

然后,我们选取了一定比例的鸟粪石作为结晶核心,并将其与废水样品进行混合。

在不同的操作条件下,进行了结晶试验。

通过调整pH值、温度、反应时间等参数,得到了最佳的结晶效果。

接下来,我们对结晶后的样品进行了分析,确定了鸟粪石结晶法的回收效率。

通过对废水中磷的回收率进行计算,评估了该方法的经济效益。

实验结果表明,鸟粪石结晶法在回收高浓度酸性含磷废水中磷方面具有较高的效果。

在最佳操作条件下,该方法的磷回收率可以达到80%以上。

本研究通过实验,验证了鸟粪石结晶法在回收高浓度酸性含磷废水中磷的可行性。

该方法通过将鸟粪石添加到废水中进行结晶,有效地回收了磷元素,减少了对环境的污染。

在今后的工程应用中,可以进一步优化该方法的操作条件,提高磷回收效率,并将其推广应用于工业生产中,实现磷资源的有效利用。

含磷解吸液结晶法制备鸟粪石的研究

含磷解吸液结晶法制备鸟粪石的研究

含磷解吸液结晶法制备鸟粪石的研究陈东;李焕文;林颖;吴静仪【摘要】鸟粪石是一种高效的氮磷缓释复合材料.以模拟富磷溶液为反应物,探索了结晶法制备鸟粪石的主要控制条件.当3种构晶离子摩尔比为[Mg2+]∶[NHf]∶[PO34-]=1.2∶3.0∶1.0,pH为8.0时,用含磷质量浓度为699 m∥L的实际含磷解吸液制备鸟粪石,获得的产品纯度为83.36%.化学组成、扫描电镜和红外光谱分析结果表明,合成鸟粪石与天然鸟粪石元素组成与形貌结构相似,出现典型的PO34-和NH4+的特征峰.对其肥效的考察结果显示,在施加合成鸟粪石的量为25~300 mg/kg时,对小白菜的生长有一定的促进作用.【期刊名称】《华南师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(047)002【总页数】6页(P72-77)【关键词】鸟粪石;磷;解吸液;结晶法;制备【作者】陈东;李焕文;林颖;吴静仪【作者单位】神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300;佛山市绿之源环保技术有限公司,佛山528000;华南师范大学化学与环境学院,广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广州510006【正文语种】中文【中图分类】X703磷的单质体、磷产品及其衍生物的原料主要来源于磷矿,磷矿是地球上不可再生的有限资源.磷作为一种营养元素,其产品进入水体后分离难度大,回收成本高,是全球范围内存在着陆地磷矿资源日益匮乏与水环境中磷含量过高矛盾的根本原因[1-2].目前,从废水中脱磷的方法主要有吸附/解吸附法、化学沉淀法和离子交换法.利用苯乙烯阴离子大孔径树脂(以下简称DS树脂),通过离子交换法回收富营养化河涌污水中的磷是本课题组的前期研究工作,选择对磷有良好吸附和交换能力的树脂,对富营养化河涌污水进行脱磷净化,控制水体富营养化,并对饱和含磷树脂进行解吸,回收磷资源,可实现磷资源的可持续循环利用.鸟粪石是一种高效的氮磷缓释复合肥料,可以作为磷酸盐肥料的替代品.天然鸟粪石为白色晶体,正菱形结构[6],化学成分为磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O),简称MAP,P2O5含量为28.92%,属于极高品位的磷矿石,自然界中储量极少. 在25 ℃时,磷酸铵镁的溶度积常数Ksp为12.6.鸟粪石的合成原理为:溶液中含有以及,且离子积大于溶度积常数Ksp时,会发生反应生成鸟粪石沉淀,反应原理见式(1)~(3).,,.本文利用DS树脂所吸附富营养化水中的磷[3-4],通过淋洗所获得的含磷解吸液作原料,采用结晶法制备鸟粪石,研究pH、反应物的量对其合成的影响,使富营养化河涌水中磷再变成肥料,实现磷的再生及循环利用,为磷资源的可持续发展提供一条新途径.1.1 主要药剂及仪器试剂:DS树脂,乳白色不透明球状颗粒,广州试剂厂;无水磷酸二氢钾,分析纯,广东省化学试剂工程技术研究开发中心;盐酸,分析纯,广州市化学试剂二厂;六水合氯化镁、氯化铵、过磷酸钙,分析纯,天津大茂化学试剂厂.仪器:分析天平,FA-4100型,上海良平仪表仪器有限公司;分光光度计,722s 型,上海棱光技术有限公司;场发射扫描电子显微镜,JSM-6330F型,日本电子株式会社;傅里叶变换红外光谱仪,Nicolet 6700型,美国THERMO NICOLET公司.1.2 原料1.2.1 富营养化水样富营养化水样取自广东广州某河涌,水温10~23 ℃,pH 6.71~6.86,CODCr质量浓度45~65 mg/L,浊度5.6~8.3 NTU,总磷质量浓度1.1~3.3 mg/L, 其中正磷酸盐0.6~2.1 mg/L,属高磷富营养化水质.1.2.2 实际富磷解吸液在DS树脂离子交换柱中,通入富营养化水,使磷在树脂中富集,然后对饱和树脂进行洗涤解吸,即获得富磷解吸液[5],其化学组成见表1.1.2.3 供试土壤盆栽试验供试土壤取自广州大学城北亭村,土壤类型为潮褐土,理化性状见表2.1.3 实验方法1.3.1 模拟富磷溶液合成鸟粪石确定初始磷浓度以及镁盐、氨氮与磷的摩尔投加比,先取120 mmol/L的六水合氯化镁(镁的质量浓度为2 916 mg/L)和300 mmol/L氯化铵(氮的质量浓度为4 200 mg/L)溶液于300 mL烧杯中,用六联电动搅拌器进行搅拌,再向溶液中缓慢投加100 mmol/L无水磷酸二氢钾(磷的质量浓度为3 100 mg/L)溶液,滴加NaOH调节pH到适当值.反应完成后,从各烧杯中分别取一定体积溶液,经孔径为0.45 μm的滤膜抽滤.分析滤液中磷、镁、氨氮的含量,并计算磷的利用率(式4),为保证鸟粪石在干燥时不被热分解,沉淀物于50 ℃下烘干48 h,再放置干燥器中冷却保存.式中:R为磷的利用率;C为磷的初始浓度(mg/L);Ct为反应结束时磷的浓度(mg/L).1.3.2 实际富磷解吸液合成鸟粪石向实际含磷解吸液投加一定量的氯化镁与氯化铵,使得混合液中初始]比为1.2∶3.0∶1.0.用磁力搅拌器对混合溶液进行单向搅拌,再向溶液加入适量NaOH调节溶液pH,使水样中的溶解性磷以磷酸钙盐的形式沉淀.反应过程中不断补加Na0H溶液来保持反应过程中pH的稳定,60 min后将溶液静置、陈化1 h,以获得较大晶型的晶体.反应生成的混合物用0.45 μm滤膜过滤,在50 ℃烘箱中进行干燥.分析滤液中磷的剩余浓度,将得到的鸟粪石样品进行傅里叶红外光谱FT-IR的分析,并用扫描电镜分析其的形貌,用化学剖析法分析其纯度.1.3.3 鸟粪石成分及纯度测定称取干燥后的沉淀物0.500 0 g,用0.1 mol/L的稀盐酸溶解,定容于100 mL容量瓶.根据N、P、Mg不同的测量范围及方法,稀释不同的倍数,测定各元素的含量.N含量为鸟粪石纯度的唯一参考元素[7].鸟粪石的纯度计算公式(5):式中,m沉淀物为沉淀物质量;n氮为氮的物质的量;M鸟粪石为鸟粪石的摩尔质量.1.3.4 实际废水合成鸟粪石的肥效在华南师范大学大学城校区试验.设计为P0、P1、P2、P3、P4、P5共6个处理,代表磷肥(P)用量分别为0、25、50、100、200、300 mg/kg 6个水平,3次重复,N、K2O用量均为100 mg/kg土.在肥料研磨过筛后作底肥施入土壤,每盆装风干土质量2.0 kg.2011年11月1日播种小白菜(品种为“华王”),2~3叶时,每盆留苗2株,浇水量保持一致,2012年1月1日收获.叶作为地上部分,叶以下部位为根.用水洗根,借助筛分,收集全部根系,于105 ℃杀青30 min,65 ℃烘箱烘干.样品粉碎混合均匀后用于植物养分的测定 [8].1.3.5 合成鸟粪石中P、N的测定磷的测定方法采用钼锑抗分光光度法;氨氮的测定方法采用纳氏试剂分光光度法[9].2.1 模拟富磷溶液合成鸟粪石2.1.1 反应物摩尔数的确定生成MAP中]的理论摩尔比是1∶1∶1,根据化学反应平衡原理,增加任一种反应物的量都将促进反应向正方向进行.因此,过量的Mg2+或有利于生成MAP的反应,降低反应物残余磷的浓度,提高磷的利用率.在实验中,配制的含磷溶液初始质量浓度为62 mg/L,Mg2+或来自用分析纯配制的氯化镁与氯化铵.pH保持9.5,按照单因素条件实验法,固定磷和另一种反应物的投加量,分别改变氯化镁或氯化铵盐的投加量,在沉淀生成后,经澄清过滤,分析滤液中磷的剩余含量,计算得到磷的利用率与3种反应物的摩尔比关系.不同]对磷利用率的影响见图1.当铵投加量达到]=3时,磷的利用率趋于稳定,达到87%以上(图1),而当]<3时,镁盐投加量变化时,磷的利用率差别较明显,当]>3时,这种差别减小并趋于稳定,在相同的]条件下,从1.2∶1.0增加到时1.5∶1.0和2.0∶1.0时,磷的利用率逐步增加,但提高幅度不大,约为2%~3%.综合考虑成本问题,确定反应物中.2.1.2 pH的影响反应体系中pH的大小,决定了溶液中各种离子平衡时的存在形式与活度,影响鸟粪石反应的进行,并影响其生成量及纯度.采用初始质量浓度分别为31、62、124、248、496、992 mg/L磷的模拟溶液,摩尔比]=1.2∶3.0∶1.0,以NaOH调节溶液pH,研究pH与鸟粪石合成中磷利用率的关系(图2).磷的初始质量浓度越大,磷利用率达到稳定值所需要的pH越低.当磷的初始质量浓度小于62 mg/L时,pH 9.5左右较好;而当磷的初始质量浓度大于62 mg/L 时,pH控制在9.0较好.对初始质量浓度为496 mg/L的含磷溶液,分析不同pH条件下产物的氮含量,得到pH对合成鸟粪石纯度的影响(图3). 结果表明,随着pH上升,合成鸟粪石纯度逐渐降低.当pH由7.0增加到9.5时,鸟粪石纯度从到90%逐渐降至72.3%.随着pH进一步上升,当pH为11时,鸟粪石纯度骤降至3.9%.这与pH过高,溶液中的以NH3形式逸出和挥发有关[10],同时,在强碱条件下,溶液中Mg2+和易结合生成Mg(OH)2沉淀和更难溶于水的.为了提高磷的利用效果以及提高鸟粪石质量,pH应控制在8.0~9.0之间.2.2 实际富磷解吸液合成鸟粪石实际富磷解吸液的磷浓度高达699 mg/L,为了确定最佳合成pH,按]=1.2∶3.0∶1.0,研究了不同pH条件下pH对解吸液中磷利用率及制备的鸟粪石纯度的关系(图4).当pH由7.0升高到8.0时,磷的利用率急剧上升,当pH值达到8.8时,磷的利用率基本达到稳定,为87.75%.再提高pH,磷利用率的上升幅度较小. 而pH对鸟粪石纯度的影响分2个阶段,当pH由7.0升到8.8时,鸟粪石纯度从86.4%逐渐降至75.8%,随着pH进一步上升,鸟粪石纯度迅速下降.在pH等于8时,磷的利用率曲线与鸟粪石纯度曲线交叉,所以,为了使反应物中的磷获得有效利用,并保证产品质量,用实际含磷解吸液制备鸟粪石的最佳pH为8.0.2.3 合成鸟粪石的表征2.3.1 产品的组分分析对不同pH条件下,含磷为496 mg/L模拟溶液获得的沉淀物,以及实际含磷解吸液制备的鸟粪石,进行了主要元素组成及含量分析(表3).在pH为7.0~9.5时,模拟含磷溶液制备的产品中N、Mg和P的含量与天然鸟粪石各元素的理论组成接近(表3).当pH大于9.5时,沉淀物中Mg的含量逐渐增大,N的含量逐渐减小,说明沉淀物中除了磷酸铵镁以外,还有其他副产物生成.用实际含磷解吸液制备的鸟粪石中,N、Mg、P的含量略低于天然鸟粪石中元素的理论含量,但相差很小,纯度达到83.36%,说明制备方法可行,获得的鸟粪石纯度较高.2.3.2 鸟粪石结构不同条件下获得产品颗粒形貌基本一致,均为长条形针斜状晶体,符合磷酸铵镁晶体的结构特征(图5).但在长度上略有不同,低质量浓度含磷溶液(图5A和B)获得的鸟粪石稍长(80~100 μm),结晶体更完整.高浓度的产品较短(图5D)长度50~70 μm,晶体的完整程度略差.2.3.3 红外光谱分析用模拟含磷溶液与实际含磷解吸液合成出的鸟粪石,谱图中的特征峰相似(图6),1 004.9 cm-1 和2 933.7 cm-1分别是和的特征峰,与文献资料基本一致[12-13].2.4 实际废水合成鸟粪石的肥效2.4.1 对小白菜生物量的影响鸟粪石与标准化肥比较,其优质性能包括它的低溶解度以及高的氮磷含量,与通常化肥工业使用的磷酸盐矿石相比,鸟粪石的重金属成分含量低[14-15].为了说明实际废水合成鸟粪石的肥效,在相同土壤和施加相同磷量条件下,考察了鸟粪石与普通过磷酸钙磷肥对盆栽小白菜的生物量的影响.不同磷用量对小白菜生物量的影响如图7.结果表明,与不施磷处理相比,施用2种磷肥都能增加小白菜的生物量,但实际废水合成的鸟粪石对小白菜的生物量影响不如过磷酸钙的明显.其中,与不施磷处理比较,过磷酸钙用量为25~300 mg/kg时,小白菜生物量分别增加19.0%、75.6%、152.4%、134.0%、48.6%.而施加合成鸟粪石,小白菜生物量分别增加了0.9%、16.8%、29.8%、64.9%、77.9%.可见,用实际废水合成的鸟粪石对小白菜的生长是有促进作用的,当鸟粪石用量达到300 mg/kg时,小白菜生物量的增加量超过过磷酸钙.2.4.2 对小白菜含磷量的影响研究结果表明(表4),在施加磷肥范围内,过磷酸钙和合成鸟粪石都增加了小白菜全磷量.相同投加量时,小白菜对合成鸟粪石中磷的相对吸收量大于对过磷酸钙的吸收量,尤其是根部对磷的富集量.同时,在P用量超过100 mg/kg的点位,小白菜植株全磷量增长较快,说明过量磷肥已造成磷素的奢侈吸收,对蔬菜的含磷量产生影响,但在根系的累积量增长更快.(1)通过模拟条件探索,对初始磷质量浓度为699 mg/L的实际含磷解吸液,采用摩尔比为]=1.2∶3.0∶1.0、pH 8进行鸟粪石制备,产品纯度达83.36%.合成鸟粪石的化学组成、扫描电镜和红外光谱结果表明,有典型的和的特征峰,元素组成和形貌与天然鸟粪石基本相同.盆栽小白菜施加实际废水合成鸟粪石,其肥效也得到了验证.(2)以含磷解吸液做原料,通过结晶法制备鸟粪石,实现了磷从溶液到固态的转变,为富营养化水中磷的循环利用及其可持续发展提供了一条新途径.[1] 周爱民,王东升,汤鸿霄.磷(P)在天然沉积物-水界面上的吸附[J]. 环境科学学报,2005,25(1):64-69.Zhou A M, Wang D S, Tang H X. Adsorption of phosphorus on sediment-water interface[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2005,25(1):64-69.[2] 郝晓地,衣兰凯, 王崇臣, 等. 磷回收技术的研发现状及发展趋势[J]. 环境科学学报, 2010, 30(5): 897-907.Hao X D, Yi L K, Wang C C, et al. Situation and prospects of phosphorus recovery techniques[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2010,30(5):897-907.[3] Szogi A A,Vanotti M B. Prospects for phosphorus recovery from poultry litter [J]. Bioresource Technology, 2009, 100(22): 5461-5465.[4] Biswas B K, Inoue K, Ghimire K N, et al. Removal and recovery of phosphorus from water by means of adsorption onto orange waste gel loaded with zirconium[J]. Bioresource Technology, 2008, 99(18): 8685-8690.[5] 叶志平,李焕文, 林颖.树脂法去除并回收富营养化河涌水中的磷[J]. 环境工程学报, 2013, 7(8):3025-3030.Ye Z P, Li H W, Lin Y. Removal and recovering of phosphorus from eutrophic river water with resin[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2013,7(8):3025-3030.[6] Parsons S, Doyle J. Struvite recovery and reuse[C]∥The 2nd International Conference on Phosphate Recovery for Recycling from Sewage and Animal Wastes. Noordwijkerhout, The Netherlands, 2001. [7] 张智,林艳,梁健.水体富营养化及其治理措施[J].重庆环境科学,2002,24(3): 52-55.Zhang Z, Lin Y, Liang J. Water eutrophication and controls[J]. Chongqing Environmental Science,2002,24(3):52-55[8] 张行峰. 实用农化分析[M].北京:化学工业出版社,2005:188-211.[9] 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委汇编,水和废水监测分析方法[M]. 北京:中国环境科学出版社,2002.[10]Andrade A, Schuiling R. The chemistry of struvite crystallization[J]. Mineral Journal, 2001, 23(5/6):37-46.[11]曾之平,李玉,李喜红.新型复合肥料——磷酸铵镁生成条件的研究[J]. 河南化工,1995(12):8-9.[12]Zhang T, Ding L L, Ren H Q. Pretreatment of ammonium removal from landfill leachate by chemical precipitation [J]. Journal of Hazardous Materials, 2009,166(2/3): 911-915.[13]Babic-Ivancic V, Kontrec J, Brecevic L, et al. Kinetics of struvite to newberyite transformation in the precipitation system MgCl2-NH4H2PO4-NaOH-H2O[J]. Water Research, 2006,40(18): 3447-3455.[14] 陈瑶, 颜学宏, 钮心洁, 等. 鸟粪石沉淀法从污水厂同时回收氮磷[J]. 工程建设, 2008, 40(5): 52-54.Chen Y, Yan X H, Niu X J, et al. Struvite deposit method and recovery of N/P simultaneously in waster water treatment plant[J]. Engineering Construction, 2008,40(5):52-54.[15]Cecchi F, Battistoni P, Pavan P, et al. Anaerobic digestion of OFMSW (organic fraction of municipal solid waste) and BNR (biological nutrient removal) processes: A possible integration-preliminary results[J]. Water Science and Technology, 1994, 30(8): 65-72.。

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究随着工业化的进程,环境污染问题日益严重。

废水排放是造成环境污染的主要原因之一。

酸性含磷废水是工业生产中常见的一种废水,其中含有大量的磷污染物,对环境造成严重影响。

寻找一种高效、经济的废水处理方法显得尤为重要。

鸟粪石,又称羟基磷灰石,是一种常见的磷资源,其结构稳定,具有吸附和结晶的特性。

利用鸟粪石对酸性含磷废水中的磷进行回收成为研究的热点之一。

本文旨在探讨鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究进展和应用前景。

鸟粪石结晶法的原理是基于鸟粪石对磷酸根离子(PO43-)的吸附和结晶作用。

研究表明,鸟粪石可以有效地吸附酸性含磷废水中的磷污染物,并形成稳定的磷酸盐结晶。

这种结晶形式可以方便地进行固液分离,从而实现磷的回收和废水的净化。

利用鸟粪石结晶法进行高浓度酸性含磷废水处理具有显著的技术优势。

鸟粪石结晶法对高浓度酸性含磷废水中的磷进行回收的过程中,需要考虑多种因素的影响。

溶液pH值、鸟粪石用量、反应时间等因素对磷回收效果具有重要影响。

在工程应用中需要对这些因素进行合理控制,从而实现高效的废水处理和磷回收。

与传统的化学沉淀法相比,鸟粪石结晶法具有诸多优势。

鸟粪石是一种天然矿物资源,资源丰富、成本低廉。

鸟粪石结晶过程无需添加化学药剂,避免了化学品对环境的二次污染。

鸟粪石结晶法产生的磷酸盐结晶可作为肥料利用,实现了废物资源化。

鸟粪石结晶法在高浓度酸性含磷废水处理领域具有广阔的应用前景。

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中的磷,是一种环保、高效的废水处理技术。

在未来的研究和工程应用中,需要进一步优化鸟粪石结晶法的工艺参数,提高磷回收率和废水处理效果。

还需要探索鸟粪石结晶法与其它废水处理技术的结合,形成多元化的废水处理系统,提升整体处理效率。

相信随着技术的不断进步和实践经验的积累,鸟粪石结晶法将在高浓度酸性含磷废水处理领域发挥重要作用。

鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中的磷具有巨大的潜力和应用前景。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

o olt nC nrl n eo re es ,C l g vrn na cec n n iern fP l i o to a dR su cs ue ol e fEn iometl i e d E gn eig,T n J nvri , uo R e o S n a o g i iest U y
na w a u e t d. s s gg s e
Ke wo d : s r v t ;p ri u a e r s a l a i n;p e i ia in y r s tu ie a tc l t ;c y t l z t i o r cp t t o
随着 工 业 化进 程 的 不 断加 快 , 国 氮 磷 污 染 物 我
关 键 词 鸟粪 石
颗粒
结晶
沉 淀
Re iw o h tu i r sa l a i n tc n l g LIYo gme ,LI M i g a ve ft es r v t c y t l z t e h o o y e i o n i U n y n, YUAN h we . S a e y L b r t r Z i n ( t t Ke a o a o y
与 水 分 离 。 鸟 粪 石 结 晶 成 粒 技 术 克 服 了 鸟 粪 石 沉 淀 固 液 分 离 难 、 堵 塞 管 道 等 问题 , 时 还 能 回 收 鸟 粪 石 副 产 品 , 有 较 高 的 环 境 易 同 具 效 益 和 经 济 效 益 。 总 结 了 鸟 粪 石 晶 体 的 生 长 机 制 , 细 论 述 了 影 响 鸟 粪 石 晶 体 颗 粒 形 成 和 生 长 的 因 素 , 介 绍 了 目前 鸟 粪 石 结 晶 成 详 并 粒技 术 工业 化 应 用 的 成 功 范 例 , 此 基 础 上 对 其 未 来 的 研 究 方 向 进 行 了 展 望 。 在
李 咏 梅 等 鸟粪 石 结 晶成 粒 技 术 研 究 进 展
鸟粪石结 晶成粒技术研 究进 展
李咏梅 刘 鸣燕 袁 志文
( 济 大 学 环 境 科 学 与 工程 学 院 , 染 控 制 与 资 源 化 研 究 国家 重 点 实 验 室 , 海 2 0 9 ) 同 污 上 00 2
摘 要 鸟粪石法处理高浓度氮磷废水具有去 除效果好 、 反应 速度快等特点 , 但该方法 的缺 陷在 于生成 的晶体非 常细小 , 不易
S a g a 0 0 2 h n h i2 0 9 ) Ab ta t Usn t u i r c p t t n me h d t r a s e t r wi i h sr n t mmo i a d p o p o u src : i g s r v t p e i ia i t o O te twa t wa e t h g — t e g h a e o h na n h s h r s h s ma y a v n a e , u h a i h r mo a a e a d r a t n v l ct . S r v t r s al a i n c n a o d t e p o lms a n d a t g s s c s h g e v l t n e c i eo iy r o tu i c y t l z t a v i h r b e e i o o o i —i u d s p r to n h l g i g i i e , ih a eபைடு நூலகம்c u e y t efn a t u a e fs r v t .I h s p p r f s l l i e a a i n a d t e co g n p p s wh c r a s d b h i e p r i lt s o tu ie n t i a e , d q n c t e me h n s fs r v i r s a l a i n,t e f c o s i fu n i g t e f r t n a d g o h o t u i r sa l a in h c a ims o t u t c y t l z to e i h a t r n l e cn h o ma i n r wt fs r v t c y t l z to o e i we e b o d y s mm a ie .Th u c s f l p l a i n o t u i r s al a i n me h d wa lo i t o u e .Fi al , r r a l u r d z e s c e s u p i t fs r v t c y t l z t t o s as r d c d a c o e i o n nl y t ef t r e e r h so tu i r s a l a i n we e p o o e n h e e st O s u y s r v t r s al a i n i i h u u e r s a c e n s r v t c y t l z to r r p s d a d t en c s iy t t d t u iec y t l z t Ch — e i i o n
道和设 备 的堵 塞 。为 了解 决 这 个 问题 , 粪 石 结 晶 鸟
的排 放量 急 剧增 加 。氮磷 污染 所 引起 的水 体 富营 养 化十 分严 重 , 近年 来 , 湖泊 “ 华” 水 和近 海 “ 潮” 频 赤 频 发生 。根 据 可持 续 发 展 的理 念 , 于 高 浓 度 氮磷 废 对 水 的处理 , 仅 要追 求 高效 脱 氮 除磷 的 环境 治 理 目 不
相关文档
最新文档