模拟磷矿脱镁废水中镁离子的交换动力学研究
磷酸铵镁脱氮除磷技术及其应用研究
磷酸铵镁脱氮除磷技术及其应用研究磷酸铵镁脱氮除磷技术及其应用研究摘要：近年来，随着环境保护意识的提高和水体污染日益严重的问题，磷酸铵镁脱氮除磷技术逐渐引起人们的关注。
本文旨在探讨磷酸铵镁脱氮除磷技术的原理和应用研究进展，为进一步开展相关研究提供参考。
1. 引言水资源是人类生活和工业生产的重要基础，然而，由于人类活动和工业化进程的快速发展，水环境遭受了严重污染。
氮和磷是水体中的两种主要污染物，过量的氮和磷会引发水体富营养化问题，导致水华爆发、海洋死亡等严重后果。
因此，研究高效的氮磷去除技术具有重要意义。
2. 磷酸铵镁脱氮除磷技术原理磷酸铵镁的化学式为MgNH4PO4·6H2O，其特殊结构使得其在水中能够有效地吸附和转化氮磷。
此外，磷酸铵镁也具有高度的溶解度和稳定性，不会引起二次污染。
磷酸铵镁脱氮除磷的主要反应是由镁离子与磷酸根离子发生置换反应生成酸性或次酸性镁磷酸氢盐沉淀（MgHPO4或Mg2P2O7）。
同时，氨氮则与磷酸根离子形成难溶性的铵磷酸盐（NH4MgPO4）沉淀。
3. 磷酸铵镁脱氮除磷技术应用磷酸铵镁脱氮除磷技术广泛应用于废水处理领域。
在实际应用中，通过合理的控制镁铵比，可以实现氮磷的同时去除。
此外，与传统的生物法相比，磷酸铵镁脱氮除磷技术具有能耗低、操作简单、产生沉淀二次污染小等优点。
因此，该技术在城市生活污水和工业废水处理中具有广阔的应用前景。
4. 磷酸铵镁脱氮除磷技术的优化措施为进一步提高研究水平和工程应用效果，对磷酸铵镁脱氮除磷技术的优化措施进行了研究。
其中，使用不同的溶剂体系、改变反应温度和pH值、研究新型载体材料等措施被广泛尝试和应用。
研究结果表明，通过优化技术措施，可提高脱氮除磷效率，减少化学废物产生，降低处理成本等，促进技术的可持续发展。
5. 磷酸铵镁脱氮除磷技术的挑战与展望尽管磷酸铵镁脱氮除磷技术在废水处理领域取得了显著的进展，但仍然面临一些挑战。
例如，磷酸铵镁脱氮除磷技术对反应条件的要求较高，技术操作相对复杂，导致实际应用受限。
磷酸铵镁沉淀法回收废水中磷的试验研究—本科毕业论文
本科毕业论文题目：磷酸铵镁结晶回收污水中磷的试验研究院（部）：市政与环境工程学院专业：环境工程班级：XXX姓名：XXX学号：XXX指导教师：XXX完成日期：2012年6月10日目录摘要 (III)ABSTRACT.......................................................................................................................... I IV 1前言................................................................................................................................. - 1 - 1.1 选题背景和意义........................................................................................................... - 1 - 1.2 国内外研究现状........................................................................................................... - 1 - 1.2.1 国外研究现状.......................................................................................................... - 1 - 1.2.2 国内研究现状.......................................................................................................... - 2 - 1.3水中磷的来源及水体富营养化.................................................................................... - 2 - 1.3.1水体富营养化现象及成因....................................................................................... - 2 - 1.3.2水体中磷的来源....................................................................................................... - 3 - 1.4磷酸铵镁沉淀法回收磷及应用.................................................................................... - 3 - 1.4.1 磷酸铵镁的性质...................................................................................................... - 3 - 1.4.2 磷酸铵镁沉淀法回收磷的应用前景及研究意义.................................................. - 4 - 1.5 磷酸铵镁沉淀法回收磷的不足之处........................................................................... - 4 - 1.6 本课题的研究内容....................................................................................................... - 5 - 2实验装置与分析............................................................................................................ - 6 - 2.1 实验目的....................................................................................................................... - 6 - 2.2 实验原理....................................................................................................................... - 6 - 2.3 实验仪器与试剂........................................................................................................... - 6 - 2.3.1 实验仪器.................................................................................................................. - 6 - 2.3.2 实验试剂.................................................................................................................. - 6 - 2.4 实验方法与步骤........................................................................................................... - 6 - 2.4.1模拟废水的配制....................................................................................................... - 6 - 2.4.2 模拟废水中氨氮的测定.......................................................................................... - 7 - 2.4.3 模拟废水中正磷酸盐的测定.................................................................................. - 7 - 2.4.4 Ca2+与Mg2+的测定.................................................................................................. - 7 - 2.4.5 污泥脱水上清液中ss的测定................................................................................. - 9 -2.4.6 污泥脱水上清液中的氨氮测定.............................................................................. - 9 - 2.4.7 污泥脱水上清液中正磷酸盐的测定.................................................................... - 10 - 2.4.8 实验具体步骤........................................................................................................ - 10 - 3实验结果及分析........................................................................................................... - 11 -3.1 水中氨氮、磷以及钙镁等的测定结果...................................................................... - 11 - 3.2 正交试验...................................................................................................................... - 11 - 3.2.1 影响因素................................................................................................................. - 11 - 3.2.2 正交试验结果........................................................................................................ - 12 - 3.3 单因素试验................................................................................................................. - 13 - 3.3.1 pH值的影响 ........................................................................................................... - 13 - 3.3.2 氮磷比的影响........................................................................................................ - 14 - 3.3.3 镁磷比的影响........................................................................................................ - 15 - 3.3.4 反应时间的影响.................................................................................................... - 15 - 3.3.5 其他反应条件的影响............................................................................................ - 16 - 3.3.6 小结........................................................................................................................ - 20 - 3.4 以生物污泥脱水上清液为研究对象的试验............................................................. - 20 - 3.4.1 pH值对沉淀效果的影响 ....................................................................................... - 20 - 3.4.2 搅拌强度对沉淀效果的影响................................................................................ - 23 - 3.4.3 反应时间对沉淀效果的影响................................................................................ - 25 - 4结论............................................................................................................................... - 28 - 谢辞 .................................................................................................................................. - 28 - 参考文献 ........................................................................................................................... - 30 -摘要本论文采用化学沉淀法原理，向氮磷污水中投加含镁离子和磷酸根离子的药剂,使污水中的氨氮和磷以鸟粪石(磷酸铵镁，MgNH4PO4·6H20)的形式沉淀出来,从而同时回收污水中的氮和磷。
离子交换过程数学模型及仿真研究
离子交换过程数学模型及仿真研究童长仁, 周小雪（江西理工大学 材化与化学工程学院，江西 赣州 341000）摘 要: 根据离子交换原理建立了离子交换系统模型，并以钨离子交换为例，编写仿真软件求解该模型，获得淋洗曲线及各交换参数，通过与实验结果验证，计算机仿真数据与实验结果大致一致。
关键词: 计算机仿真；数学模型；离子交换中图分类号: TF804.3 文献标识码: A离子交换技术是一种液相组份分离技术，具有 优异的分离选择性与很高的浓缩倍数，操作方便，效 果突出。
因此，离子交换技术作为一种优良的提取、 浓缩、精制手段，在各种回收、富集与纯化等冶金、化 工作业中得到了广泛的应用和迅速的发展[1]。
目前，人们对离子交换过程的数模研究大都限 于静态模型研究，而实际生产实践中广泛采用的柱 操作过程动态数模及仿真研究迄今未见报道。
笔者 针对离子交换工艺柱操作过程的特点，基于离子交 换动力学机理，运用菲克第一、第二定律，对柱内溶 液流动微元层分析研究，从而建立了离子交换柱过 程动态数学模型，并基于该模型以钨离子交换过程 为例进行了仿真实验，通过淋洗曲线对比，结果表明 该模型与实际离子交换过程吻合程度较好，用于指 导离子交换生产实践、优化工艺条件具有一定的实 用价值。
（5）交换下的离子在树脂内部扩散； （6）交换下的离子通过静止液膜扩散进入溶液； （7）交换下的离子在溶液中对流、扩散[2]。
离子 交换过程的总速度取决于上述步骤中最慢的步骤， 在一般情况下，步骤（1）（7）速度相对较快，可忽略不 计。
步骤（2）（6）一般称为外扩散，步骤（3）（5）为内扩 散，步骤（4）为离子交换化学反应。
笔者在综合考虑 外扩散、内扩散、交换反应，以及柱内溶液流动情况的 基础上，建立了离子交换工艺柱过程动态数学模型。
1.1 离子交换工艺柱过程外扩散数学模型设离子交换柱内溶液流动状态为理想活塞流, 没有反混现象,并且流速恒定。
树脂床层高为 H ，在 微元层 dh 中，溶液体积为 v 。
离子交换树脂去除稀土废水中的镁离子
离子交换树脂去除稀土废水中的镁离子1.离子交换树脂的预处理选用交联度为7%的苯乙烯系磺酸基交换树脂,即001×7型树脂,该型号树脂容易购买,市场价格大约为4000~5000，有利于研究成果的工业化应用，其物理性能如下：粒度0.3—1.2mm%>95；湿视密度/(g/m1)0.75—0.85；离子型式为H型时，其最高使用温度为100℃，适应的PH范围为0~14，出厂为Na型。
预处理方法如下：首先使用饱和食盐水，取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于上述食盐溶液中浸泡约18h，然后放尽食盐水，用蒸馏水漂洗干净，使排出水不带黄色为止；接着取质量分数约为2%Na0H溶液，其量也约等于被处理树脂体积的两倍，在其中浸泡约2h，放尽碱液后，用蒸馏水冲洗树脂至排出水接近中性为止；最后用约为6mol/L的盐酸溶液浸泡约24h，使树脂的离子型式由Na型转变为H型，然后用蒸馏水洗至冲洗水呈中性，用滤纸除去树脂表面水备用。
经测定，除去表面水后树脂含水量为50.48%。
2.动态离子交换法去除稀土废水中的镁离子动态离子交换法除镁的最佳工艺条件为：常温操作，最佳酸度为PH=4.5~6.0,操作流速为0.849cm/min；树脂床高径比为8；接触时间为20min左右。
在上述工艺条件下，离子交换柱的平均贯穿容量为10.599/L；树脂利用率为50.32%，镁的净化率为55.75％，净化得到的含镁量低于0.56g/L。
3.饱和硫酸铵溶液再生树脂树脂的动态法再生先采用饱和硫酸铵再生吸附镁的饱和树脂，再用10％的硫酸溶液将树脂由铵型转变为氢型。
饱和硫酸铵溶液动态法再生树脂时，选择操作流速为1.132cm/min，反应温度70℃,中速搅拌,反应时间20min；用10%硫酸溶液再生树脂时选择操作流速为0.849cm/min，再生液用量可在实验室中根据废水中所含镁离子来测定。
参考文献[1]廉培超. 湿法磷酸的离子交换法除镁研究[D]. 贵阳: 贵州大学化工学院, 2008.[2]李轶, 张林生. 载铁001×7改性树脂的除氟性能与机理研究[J]. 环境科学与管理, 2006,31(6): 61-63.。
镁铝LDH制备及吸附废水中低浓度磷实验研究
第43卷第1期燕山大学学报Vol.43No.12019年1月Journal of Yanshan UniversityJan．2019文章编号：1007－791X （2019）01－0081－06镁铝LDH 制备及吸附废水中低浓度磷实验研究黄海明1，2，*，张丁丁1，2，刘佳慧1，2，张鹏1，2，李晶1，2（1．燕山大学环境与化学工程学院，河北秦皇岛066004；2．河北省应用化学重点实验室，河北秦皇岛066004）收稿日期：2017-11-08责任编辑：王建青基金项目：河北省自然科学基金资助项目（E2018203293）作者简介：*黄海明（1981-），男，湖南永州人，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为污水资源化处理技术及工程应用，Email ：huanghaiming52hu@163．com 。
摘要：本研究采用共沉淀法制备Mg /Al-LDH （层状双氢氧化物）吸附材料，并对其在处理低浓度含磷废水性能应用方面进行实验研究，以确定其最佳的除磷反应条件。
研究考察了竞争离子和溶液pH 值对吸附反应的影响，并通过等温吸附模型和动力学模型对该材料的除磷性能进行了描述。
研究结果表明，Mg /Al-LDH 可以高效地吸附废水中的磷，溶液中竞争离子的存在会在一定程度上促进或者抑制吸附反应的进行，磷的去除率变化范围在10%以内；pH 值对反应的影响效果不明显，在测试的pH 值范围内，磷的去除率都保持在95%以上。
研究结果显示该吸附反应为吸热反应，反应前50min 为Mg /Al-LDH 快速吸附磷酸盐阶段，反应时间为100min 时达到吸附平衡。
关键词：镁铝LDH ；低浓度；磷酸盐；吸附中图分类号：X52文献标识码：ADOI ：10．3969/j．issn．1007－791X．2019．01．0120引言随着社会经济的快速发展，人类对环境资源的开发及利用日益加强。
与此同时，大量的含氮、磷等营养物质进入水体，导致水体大面积富营养化，现已引起世界各国的高度重视，我国也正在积极地展开水体富营养化的研究及相关治理［1］。
磷矿脱镁液制备六水磷酸铵镁的研究
磷矿脱镁液制备六水磷酸铵镁的研究金梦园;王晔;王琪;崔鹏【摘要】采用碳酸氢铵沉淀法对磷矿脱镁废液进行化学脱镁,制备六水磷酸铵镁产品.研究了pH值、反应温度、搅拌速率和陈化时间对镁回收率的影响.结果表明,在pH值5.5,反应温度30℃,搅拌速率200 r/min,陈化时间90 min的优化条件下,镁回收率92.1％,磷回收率48.9％,XRD显示该产品具有六水磷酸铵镁晶体特征.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2013(042)005【总页数】3页(P842-844)【关键词】废液;镁回收;碳酸氢铵;六水磷酸铵镁【作者】金梦园;王晔;王琪;崔鹏【作者单位】合肥工业大学化学工程学院可控化学与材料化工安徽省重点实验室,安徽合肥230009;合肥工业大学化学工程学院可控化学与材料化工安徽省重点实验室,安徽合肥230009;合肥工业大学化学工程学院可控化学与材料化工安徽省重点实验室,安徽合肥230009;合肥工业大学化学工程学院可控化学与材料化工安徽省重点实验室,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TQ126.3低品位磷矿向高品位磷矿转化过程中会产生大量含金属离子及磷、硫的浸提废液，如果直接排放将对环境造成严重危害，亦浪费其中的磷、镁资源［1］。
因此，解决磷矿脱镁废液中磷、镁的回收利用对磷化工的发展具有重要意义［2-3］。
目前，国内外研究的磷酸铵镁沉淀法不仅可以有效地去除废水中的磷［4-5］，而且生成的沉淀可作为缓释肥料用于花卉种植和农业生产，还可以制成清洁剂、化妆品，是一种集经济效益和环境效益为一体的水处理方法［6-9］。
本文在磷矿脱镁废液中添加碳酸氢铵制备符合肥料级标准的六水磷酸铵镁产品，可望为脱镁废液工业化综合利用提供新的途径。
1 实验部分1.1 试剂与仪器碳酸氢铵、硫酸、磷酸、盐酸、丙酮、钼酸钠等均为分析纯;某企业的宜昌磷矿脱镁废液，组成见表1。
表1 磷矿脱镁废液组成Table 1 Composition of demagging liquor of phosphate ore组分浓度/(mg·L－1)40 870.0 SO3 4 700.0 Mg2+ 7 225.3Ca2+ 1 698.9 Fe3+ 498.3 Al3+P2O5 700.2DX-2700X射线衍射仪;AA-6300原子吸收仪;DHG-9075A鼓风干燥箱;HH-2恒温水浴锅;SHB-Ⅲ抽滤装置。
海水提取镁的原理
海水提取镁的原理
海水提取镁的原理是通过离子交换技术，利用特定的离子交换树脂将海水中的镁离子捕获并释放出其他离子，从而实现镁的分离和提纯。
具体操作步骤如下：首先，将含有镁离子的海水通过过滤器进行预处理，去除其中的杂质和悬浮物。
然后，将预处理后的海水通入装有离子交换树脂的柱状吸附器中。
离子交换树脂是一种聚合物材料，具有特殊的化学结构，可以选择性地捕获特定的离子，并将其与其他离子进行交换。
当海水通过吸附器时，其中的镁离子会与交换树脂上的功能团结合，形成镁离子-树脂络合物。
同时，树脂上原本存在的其他离子，例如钠离子或钾离子，会与络合物中的镁离子进行交换，被捕获在树脂上。
经过一段时间的吸附运行，吸附器中的树脂将积累足够多的镁离子。
然后，用盐水或其他特定的溶液进行洗脱，将吸附在树脂上的镁离子释放出来。
洗脱后的溶液经过进一步的处理和提纯，最终得到纯度较高的镁产物。
海水提取镁的原理基于离子交换技术的分离原理，通过选择性地捕获和释放镁离子，实现了从海水中提取镁的目的。
这种技术广泛应用于海水镁资源的开发和利用，为满足人类对镁的需求提供了一种有效的方法。