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含磷废水的一级处理-化学沉淀法

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利用化学沉淀法所具有的特点,在一定的条件下,以氯化镁和碳酸氢铵作为复合沉淀剂,在除磷的同时生产复合肥技术。其化学反应原理如下:

   HPO42- + Mg2+ + NH4+ + 6H2O —- MgNH4PO4•6H2O + H+      (1)
 
   磷酸铵镁是一种含有磷、铵和镁的缓效复合肥,它在水中的溶解度很小,因而可以沉淀析出。本文以处理磷浓度较高的含磷废水为背景,重点研究该工艺开发及其理论基础,为工业和生活废水中用此法除磷提供基础数据。

1.实验设备(如表1)

含磷废水的一级处理-化学沉淀法

2.实验流程(见图1)

含磷废水的一级处理-化学沉淀法

   实验结果见表2。从表2可以看出,一次处理液中残留磷浓度随废水初始磷浓度的降低而急剧下降。因此,废水初始磷浓度对于一次处理液中残留磷浓度的影响相当大。

含磷废水的一级处理-化学沉淀法

   由表2可得出如下结论:

   (1)MgCl2•6H2O的增加有利于反应式(1)进行。
   (2)MgCl2•6H2O的过量率增加到一定程度后,溶液的酸性增强,致使反应性磷部分转化为H2PO4-的形式,从而使得水样中的残留磷有所增加。同样原因,磷的沉淀率随MgCl2•6H2O过量率的增加而增加,到一定程度后又减少。
   (3)从这一单因素实验知,最佳的MgCl2•6H2O加入量为理论量的60%.

3.结论

   以上的研究结果显示:化学沉淀法具有操作弹性大、除磷效率高、操作简单等特点;生成的MgNH4PO4•6H2O结晶大,容易过滤.同时还可以得出如下结论:

   (1)废水中初始的磷浓度对一次处理液中残留磷浓度的影响比较显著。
   (2)考虑到氮同样是水体富营养化的因素,反应时[Mg2+]/[P]=1为最佳。
   (3)反应的最佳pH值为9.4。
   (4)考虑到pH值、NH4HCO3加入量对除磷反应影响,并综合实验结果,得到最佳的MgCl2•6H2O加入量为[Mg2+]/[P]=1.3。在上述工艺条件下,本过程除磷效率高达99.5%以上

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