化学沉淀法处理高浓度氨氮废水

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水（精选13篇）

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇1

本文在用化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的基础上,引入晶析辅助化学沉淀法的思路.即选择活化沸石、活化粘土和活化粉煤灰为晶种投加到反应器中,然后从氨氮去除率、生成晶体的`粒型、粒径等三个方面分析不同晶种的影响,并对生成的磷酸铵镁晶体进行X-衍射分析.研究表明:投加晶种有利于提高氨氮的去除率,但不会明显提高生成晶体的粒径.

作 者：张乐观 刘彪 ZHANG le-guan LIU Biao  作者单位：平顶山工学院环境工程系,河南,平顶山467044 刊 名：平顶山工学院学报 英文刊名：JOURNAL OF PINGDINGSHAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 年，卷(期)：2008 68(3) 分类号：X703.1 关键词：晶析   化学沉淀法   氨氮废水  

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇2

关键词：氨氮废水,化学沉淀,处理,试验研究

1 项目由来

大通物产有限公司是生产尿素的氮肥厂, 其生产废水含NH4-N很高, 该公司提供的设计资料如下:

原废水处理设计采用将生产废水通过调节池先经碱性吹脱法脱氨, 然后与生活污水混合于调节池中, 然后泵入接触氧化池进行生化处理, 经二沉池分离污泥后出水再经混凝气浮、过滤处理后回用于循环系统作补充水及绿化洒扫用水, 余水达标排放。

实际投运后, 发现生产废水NH4-N高达1910mg/L, 碱性脱氨废水仍高达1100mg/L, 未达到预处理效果。为使预处理达到NH4-N<100mg/L的目标, 决定在生化处理前增设化学沉淀除氨设施。由该公司提供生产废水, 进行化学沉淀除氨小试验。

2 氨氮废水的化学沉淀法处理

化学沉淀法处理氨氮废水是在含NH4+的废水中投加Mg2+和PO43-, 使之与NH4+生成难溶的复盐MgNH4PO3.6H2O (简称MAP) 结晶, 通过沉淀使MAP从水中分离出来, 沉淀的MAP可用作肥料。

1977年日本Kenichi Ebata等人采用在氨氮废水中投加Mg2+和PO43-生成MAP沉淀以去除NH4+, 处理后NH4+从1100mg/L降至100mg/L以下。Hiroshi Ono等人用Mg (NO3) 2和NaH2PO4处理含氟的氨氮废水, NH4+-N浓度从253mg/L降至10mg/L以下。

对于化学法中使用的镁和磷, R.SchulzeRettmer经过试验计算后认为:要沉淀处理1Kg氨氮, 需1.9Kg的镁和2.0Kg的磷以及少量的NaOH。采用化学沉淀法将废水中的NH4-N从55mg/L降至20mg/L, 其总的运行费用与硝化—反硝化的生物脱氮工艺相当, 当废水中NH4-N浓度<25mg/L时, 应用化学沉淀法其运行费用将很高。

氨氮废水的化学沉淀法中发生的化学反应方程式如下:

3 MgO与H3PO4处理氨氮废水的试验研究

德国R.Schulze-Rettmer等人的研究发现, 化学沉淀法最好使用MgO和H3PO4, 这样不但可避免往废水中带入其他离子, 而且MgO还可起到中和H+的作用, 节约用碱量。经化学沉淀后, 废水中NH4+-N和PO43-的残留浓度还比较高, 因此建议将化学沉淀置于生物处理之前, 经过生物处理后, N、P含量可进一步降低。

在实验中拟先采用MgO、H3PO4法。

MgO是固体粉状物, 极难溶于水, 实验中先后将MgO加入H3PO4和HCl中, 搅拌很长时间均无法按等量溶解。大通物产有限公司现场曾在含氨废水先加入H3PO4溶液后加入MgCl2溶液, 由于p H低没有产生沉淀, 经加NaOH溶液调pH至8～9能产生少量白色沉淀。实验表明很难用MgO和H3PO4来处理氨氮废水。

4 Na3PO4与MgCl2处理氨氮废水的试验研究

试验中发现Na3PO4.12H2O溶解度小, 不易溶解, 需水溶加温后才能完全溶解, 溶解后溶液pH=12。首先试验加药顺序对处理效果的影响。

1#水样:先加入Na3PO4溶液, 后加入MgCl2溶液搅拌, 立即产生白色沉淀, 最终p H=9。NH4-N浓度由反应前的1910mg/l降至66.3mg/l, 去除率96.53%。

按去除的NH4-N的量计算出理论耗P、Mg量, 与实际耗P和耗Mg量比较, 约有35%的Mg2+生成了Mg (OH) 2沉淀。沉淀物体积约占总体积的40%左右。

2#水样:先加MgCl2溶液, 后加入Na3PO4溶液, 测得pH=9, 加药反应完全后出现结晶状悬浮物, 沉淀后呈白色, 沉淀物体积约占20%左右。NH4-N浓度由反应前的1910mg/l降至183mg/l, 去除率90.42%。

通过试验可知:先加MgCl2溶液, 废水pH值较低, 氨氮主要以NH4+离子形态存在, 挥发少。当加入Na3PO4溶液后立即产生MAP沉淀, p H升高, 未发现明显Mg (OH) 2沉淀, 其沉淀物沉降较快, 沉降物较致密 (Mg (OH) 2沉淀物较轻浮) , 可见主要为MAP结晶物, 因此沉淀物体积小。总的除氮效果2#水样稍低于1#水样, 但沉淀物体积小是一个很大的优点。相比之下, 先加Na3PO4可使废水具有较高的pH值, 可在脱氨塔先进行碱式吹脱, 然后加MgCl2进行沉淀, 处理效果较高, 不足之处是会有部分Mg (OH) 2沉淀生成, 使沉淀物体积较大。

这两种加药方式可根据实际情况分别采用。

5 NaH2PO4与MgCl2处理氨氮废水的试验研究

根据Na3PO4与MgCl2处理氨氮废水的试验可知先加入PO4-再加入Mg2+的顺序处理效果更好, 本次试验确定废水p H对处理效果的影响。NaH2PO4·2H2O易溶解, 溶解后溶液pH为5。

3#水样:pH为9, 先加入NaH2PO4溶液搅拌, pH降至7。然后加入NaOH溶液调节p H为9, 再加入Mgcl2溶液, 立即有白色沉淀生成, 此时p H=7～8。

反应完全后NH4-N浓度由1910 mg/l降至29.7mg/l, 去除率为98.445%。

4#水样:pH为9, 先加NaOH溶液调节pH至10, 再加入NaH2PO4溶液和MgCl2溶液, 反应完全后pH为6。NH4-N浓度由1910mg/l降为810mg/l。去除率仅为48.26%, 处理效果比1#、2#、3#水样差得多, 分析原因在与NaOH投加量太少, 当加入NaH2PO4后, 中和了部分OH-, pH达不到10, 影响了MAP的完全沉淀。

5#水样:pH为9。先加入NaH2PO4溶液后加MgCl2溶液, 测得p H为6, 产生大量细小气泡, 有气味, 反应后无沉淀, 静置一段时间后出现少量白色沉淀, 再加入NaOH溶液调节pH至10, 沉淀未增加。反应完全后NH4-N浓度由1910 mg/l降为572mg/L, 去除率70.05%。根据去除NH4-N的量计算理论耗P、Mg量, 得出加入的NaH2PO4一部分与NH4-N反应生成MAP, 另外一部分以NH3的形式挥发到空气中。

从上述试验可以看出3#水样的加药顺序和pH值对处理效果最有利。

6 有关磷酸盐的性质

磷酸盐分成两类———正磷酸盐和缩合或络合磷酸盐。常用的正磷酸盐是磷酸钠Na3PO4, 磷酸钠的碱度最高, 有生成共结晶的性质。缩合磷酸盐分子中, P2O5的比例高, Na2O的比例较低, 从而碱度也较低, 常用的缩合或络合磷酸盐有:

焦磷酸四钠Na4P2O7或2Na2O·P2O5

三聚磷酸钠Na5P3O10或5/2Na2O·3/2P2O5

四聚磷酸钠Na6P4O13或3Na2O·2P2O5

六偏磷酸钠 (NaPO3) 6或3Na2O·3P2O5

这些磷酸盐都是在较高温度下通过磷酸二氢钠和磷酸氢二钠混合物的分子脱水按下列反应制成的:

以上所列四种缩合磷酸盐, 是按碱度递减次序排列的, 他们都能整合水中的金属离子。金属离子通过复分解与磷酸盐分子中的两个或更多的钠离子进行反应, 进入分子的阴离子之中, 化学反应式如下:

在这种情况下, Mg2+失去原来的作用而被整合了, 不能再参与进一步的离子反应, 新形成阴离子 (MgP2O7) 2-不能生成盐而从溶液中沉淀出来。

有资料表明Na3PO4也具有对Ca (或Mg) 离子的整合作用。已知NH4MgPO46H2O是一种不溶性复合盐可以沉淀, 当形成Na4MgPO4时便是一种不沉淀的整合物, 会使Mg2+失去形成Mg (OH) 2的能力, 当用NaH2PO4除氨时, 在PH值低的条件下加入MgCL2形成的MAP沉淀很少, 尽管水中的剩余NH4、Mg、PO4的成分很高, 即使再加入NaOH溶液将PH值调高也不能生成Mg (OH) 2沉淀。

由此分析可知, 为生成MAP沉淀, 除了使NH4、Mg、PO4成一定比例之外, 还必须在加入Mg2+溶液之前调节PH为10, 才有较好的处理效果。

7 结论

通过本次试验可知采用化学沉淀法处理高浓度的氨氮废水是可行的, 有90%以上的脱氮效果, 并且反应生成的白色沉淀物MAP是一种很好的农肥, 适宜在生化处理前进行, 以降低后续生物脱氮处理的费用。

(1) 在废水中应先加入Na3PO4 (或NaH2PO4) 溶液, 并调节NH4+:PO43-的离子数量比为1:1。为保证出水的TP浓度达标 (因为P难于处理达标) , 可使P的投量比理论值略低, 采用N:P=1: (2.2～2.0) (剩余的NH4-N可通过生化处理去除, P高了则要采用化学除磷, 工艺会复杂化) 。

(2) 调节废水的PH值到10, 当采用Na3PO4除NH4+时, 由于它是强碱性物质, 溶液的PH≈12, 而废水一般PH=8～9, 可不必再用NaOH调PH值;当采用NaH2PO4除氨时 (溶液PH=5) 必须加NaOH将废水的PH值调到10左右。

(3) 最后加MgCl2溶液, 投药量可按N:Mg=1: (1.9～1.8) , 在投药反应的过程中应充分地搅拌, 使之混合均匀。

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇3

关键词：次氯酸钠氧化法；化学沉淀法；氨氮

中图分类号： X703 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）03-0330-03

近年来，随着工农业的发展，大量高浓度的含氮污水被排入水体，导致水体富营养化严重[1]。水体中的氮包括有机氮、无机氮，两者之和称为总氮（TN）。有机氮包括蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物等。无机氮包括氨氮（NH3-N）、硝酸盐氮（NO3-N）、亚硝酸盐氮（NO2-N）。由于氨氮是氮循环的核心，同时，氨氮一般要经过硝酸盐氮或亚硝酸盐氮才能转化为无害的氮气，所以氮素大部分是由氨氮转化而来。污水中氨氮去除方法包括物理方法、化学方法、生物方法等。虽然每种处理技术都能有效地去除氨氮，但是实际应用于污水的处理方法应具有应用方便、处理性能稳定、适用于污水水质且经济实用等特点。本研究采用次氯酸钠氧化法及化学沉淀法处理污水，并比较2种方法各自的优缺点，旨在为氨氮污水处理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验原理

1.1.1 次氯酸钠氧化法 向含氨氮的污水中加入次氯酸钠后，次氯酸、次氯酸根离子能够与水中的氨反应产生一氯胺、二氯胺、三氯胺。由于三氯胺在pH值<5.5条件下才能稳定存在，而且在水中溶解度很低，所以天然水中几乎不存在三氯胺。只要次氯酸钠剂量足够，就可以通过一系列反应将水中的氨氮转化成氮气。

1.1.2 化学沉淀法 化学沉淀法是指向污水中投加Mg2+、PO43+，使其与污水中的氨氮生成难溶的磷酸铵镁沉淀物，从而将污水中的氨氮脱除[2]。化学沉淀法中常用的镁盐试剂有MgO、MgCl2、MgSO4，以Na2HPO4、NaH2PO4、H3PO4作为磷酸根的来源。但是H3PO4与MgO 仅在局部发生接触，反应生成胶状的Mg3（PO4）2或Mg（OH）2，且MgO是难溶的氧化物，致使氨氮去除率低[3]。由于相同质量的NaH2PO4·2H2O对氨氮去除率略低于Na2HPO4·12H2O，因此，本试验主要选用Na2HPO4·12H2O、MgCl2·6H2O作为沉淀剂。

1.2 试剂与仪器

氯化铵、浓硫酸、硫代硫酸钠、磷酸氢二钠、氯化镁、碘化钾、可溶性淀粉等试剂均为分析纯，次氯酸钠（有效氯含量10%）。FA2004N电子天平、pH410A型酸度计、752型紫外光栅分光光度计、HJ-6多头磁力加热搅拌器。

1.3 模拟污水的配制

称取0.763 8 g氯化铵，在100～105 ℃下干燥2 h，溶于 2 000 mL 水中，配制成浓度为100 mg/L的模拟污水。

1.4 方法

采用纳氏试剂分光光度法测定氨氮含量，采用碘量法测定有效氯含量，采用酸度计测定pH值。

1.4.1 次氯酸钠氧化法 将次氯酸钠溶液与氨氮加入污水水样中，用HJ-6多头磁力加热搅拌器搅拌一段时间。反应结束后，用淀粉-碘化钾试纸测试废水中是否含有游离氯，若含有游离氯，可以向经处理的污水中加入适量的3.5 g/L硫代硫酸钠溶液以消除游离氯。

1.4.2 化学沉淀法 将Na2HPO4·12H2O与MgCl2·6H2O投放到污水中，用10%NaOH溶液与10%HCl溶液调节污水pH值，用HJ-6多头磁力加热搅拌器搅拌2 h，使之与氨氮充分反应生成磷酸铵镁，静置2 h左右，取上清液测定污水中氨氮的含量[4]。

2 结果与分析

2.1 次氯酸钠氧化法

2.1.1 氯与氨氮的量比对污水中氨氮去除率的影响 理论上，当氯与氨氮的量比为1.5时可以将氨氮氧化为氮气，但是实际应用中常受污水中其他因素的影响，氯与氨氮的量比往往会偏离1.5。在室温且pH值为自然状态下，控制反应时间为20 min，探究氯与氨氮的量比对污水中氨氮去除率的影响，结果如图1所示。由图1可以看出，当氯与氨氮的量比为12～1.7时，随着氯与氨氮的量比的增大，氨氮的去除率不断提高；当氯与氨氮的量比为1.7时，氨氮去除率达63.6%；当氯与氨氮的量比大于1.7时，氨氮的去除率上升较慢。因此，建议氯与氨氮的量比为1.7。

2.1.2 反应时间对污水中氨氮去除率的影响 在室温且pH值为自然状态下，当氯与氨氮的量比为1.7时，研究反应时间对污水中氨氮去除率的影响，结果如图2所示。

由图2可以看出，随着反应时间的延长，氨氮去除率有所提高，但是提高缓慢。当反应时间由20 min延长至60 min时，氨氮去除率仅由63.6%提高到68.1%。从节能角度考虑，反应时间为 20 min较为合适。

2.1.3 pH值对污水中氨氮去除率的影响 室温下，反应时间为20 min，氯与氨氮的量比为1.7时，研究pH值对污水中氨氮去除率的影响，结果如图3所示。

由图3可以看出，随着pH值的上升，氨氮的去除率呈现先上升后下降的变化趋势，当pH值为7～9时氨氮去除率较高。当pH值大于9时，氨氮的去除率下降较快。因此，最适pH值为7～9，即可以选择自然水体。次氯酸钠氧化法能够有效去除污水中的氨氮，与传统的氯系氧化剂液氯相比，使用次氯酸钠作为氧化剂不会产生氯气外泄的危险[5]，而且可进一步减少消毒副产物的产生。但是，水体中的其他物质也会消耗部分有效氯，影响处理效果[6]。

2.2 化学沉淀法

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2.2.1 药剂配比对污水中氨氮去除率的影响 溶液中反应离子的超饱和度是影响晶核形成的主要原因，适度投加镁盐、磷酸盐可以进一步去除氨氮[7]。因此，n（Mg） ∶ n（N）固定为1.1，pH值为9.0，反应时间为4 h，改变磷酸盐的投加量以确定最佳的n（P） ∶ n（N）值，结果如图4所示。

由图4可以看出，当n（P） ∶ n（N）为1.2时，氨氮去除率最高，达到了18.1%，以后随着n（P） ∶ n（N）的增加，氨氮去除率有下降的趋势。因此，n（P） ∶ n（N）为1.2，pH值为9.0，反应时间为4 h，改变镁盐的投加量以确定最佳的n（Mg） ∶ n（N）值，结果如图5所示。

由图5可以看出，当n（Mg） ∶ n（N）为1.5时，氨氮去除率达28.8%。由此可知，最佳投加量确定为n（Mg） ∶ n（N） ∶ n（P）为1.5 ∶ 1 ∶ 1.2。

2.2.2 pH值对污水中氨氮去除率的影响 将投加量控制为n（Mg） ∶ n（N） ∶ n（P）为1.5 ∶ 1 ∶ 1.2，反应时间4 h，在不同pH值条件下测定氨氮的去除率，因为磷酸铵镁为碱性盐，在酸性条件下完全溶解[8-9]，所以pH值取值范围为8.0～140，结果如图6所示。

由图6可以看出，当pH值为9.0～11.0时，氨氮的去除

效果较好，当pH值为10.0时氨氮去除率达到54.4%。当pH值小于8.0时，仅有少量沉淀生成。当pH值大于11.0时，沉淀物为乳胶状，可以判定此时生成的沉淀物不是磷酸铵镁。化学沉淀法操作方便，氨氮去除率较高，生成的磷酸铵镁沉淀可以回收，作为缓释化肥[10]。但是化学沉淀法反应时间较长，运行费用较高。

2.3 次氯酸钠氧化法与化学沉淀法联合脱除污水中的氨氮

从以上试验可以看出，次氯酸钠氧化法与化学沉淀法对于污水中的氨氮都有一定去除效果，单独使用其中一种方法，均不能达到氨氮的排放指标，因此，笔者尝试联合采用次氯酸钠氧化法以及化学沉淀法脱除污水中的氨氮。

2.3.1 化学沉淀法-次氯酸钠氧化法脱除污水中的氨氮 n（Mg） ∶ n（N） ∶ n（P）为1.5 ∶ 1 ∶ 1.2，pH值为10.0，在 HJ-6 多头磁力加热搅拌器中搅拌2 h充分反应，沉淀2 h后取上清液，加入次氯酸钠溶液氧化脱除废水中剩余的氨氮，20 min 后向废水中加入适量的3.5 g/L硫代硫酸钠溶液以消除游离氯，对污水中的氨氮含量进行测定（表1）。结果表明，处理后的废水达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级排放标准（<25 mg/L）。

由此可知，次氯酸钠氧化法与化学沉淀法联合使用可以提高污水中氨氮的去除率，处理后的废水能够达到 GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级排放标准。相比较而言，化学沉淀法-次氯酸钠氧化法去除效果更好。

3 结论

本研究表明，次氯酸钠氧化法与化学沉淀法均可以在一定程度上去除污水中的氨氮。次氯酸钠氧化法与化学沉淀法联合使用可以提高污水中氨氮的去除率，处理后的废水能够达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级排放标准。相比较而言，化学沉淀法-次氯酸钠氧化法去除效果更好。

参考文献：

[1]贾建丽，何绪文，车 冉，等. 电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究[J]. 九江学院学报，2009（6）：53-56.

[2]孙 娟，赵 丹，刘轶韵，等. 富营养化水体的氮磷脱除技术进展[J]. 金属世界，2009（增刊）：83-87.

[3]王玉琪，王俐聪，刘骆峰，等. 氢氧化镁用于去除废水中氨氮的研究[J]. 盐业与化工，2010，39（4）：4-6.

[4]Bouropoulos N C ，Koutsoukos P G. Spontaneous precipitation of struvite from aqueous solutions[J]. Journal of Crystal Growth，2000，213（3/4）：381-388.

[5]张胜利，刘 丹，曹 臣. 次氯酸钠氧化脱除废水中氨氮的研究[J]. 工业用水与废水，2009，40（3）：23-26.

[6]顾庆龙. 次氯酸钠氧化法脱除二级生化出水中氨氮的中试研究[J]. 环境科学与管理，2007，32（12）：97-99，147.

[7]李 柱，杜国勇，钟 磊. 化学沉淀法去除废水中的氨氮实验[J]. 天然气化工，2009，34（4）：24-26.

[8]Doyle J D，Parsons S A. Struvite formation，control and recovery[J]. Water Research，2002，36（16）：3925-3940.

[9]邹安华，孙体昌，邢 奕，等. pH对MAP沉淀法去除废水中氨氮的影响[J]. 环境科学动态，2005（4）：4-6.

[10]霍守亮，席北斗，刘鸿亮，等. 磷酸铵镁沉淀法去除与回收废水中氮磷的应用研究进展[J]. 化工进展，2007，26（3）：371-376.

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇4

化学沉淀法脱氮工艺条件和甲胺废水中氨氮去除的研究

摘要：采用化学沉淀法去除废水中的.高浓度氨氮,试验结果表明:在最佳工艺条件pH=10.1、n(Mg):n(N):n(P)=1.4:1.0:1.1下,氨氮的去除率在95%以上.进而采用化学沉淀法对甲胺模拟废水氨氮去除情况进行研究,得出氨氮去除率达到90%时去除一甲胺废水的最佳工艺条件为pH=10.5、n(Mg):n(N):n(P)=1.1:1.0:1-0,此时废水中一甲胺的质量浓度必须小于等于528mg/L.作 者：王会芳    WANG Hui-fang  作者单位：扬州工业职业技术学院,江苏,扬州,225127 期 刊：当代化工  ISTIC  Journal：CONTEMPORARY CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：, 37(3) 分类号：X703 关键词：甲胺废水    化学沉淀法    工艺条件   

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇5

研究了采用有机复合脱氮剂处理高浓度氨氮废水工艺,使氨氮浓度从高达104mg/L甚至超过105mg/L的.废水经处理后均能达到国家规定的NH3-N一级排放标准(GB18918-),脱氮率达到99.9%以上.实际应用情况表明,该处理工艺节省能耗,工程投资仅为其他脱氮工艺的1/2,且回收经济效益明显.

作 者：李绪忠 陈平王水云 作者单位：李绪忠,王水云(长沙有色冶金设计研究院,湖南,长沙410011)

陈平(长沙氨克环保科技公司,湖南,长沙410011)

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇6

Fenton氧化-镁盐沉淀法处理草甘膦废水

摘要：采用Fenton氧化-镁盐沉淀法处理草甘膦废水,同时得到CaCl2产品.研究了H2O2和Fe2+的.加入量对Fenton氧化阶段处理效果的影响及Mg2+的加入量、沉淀终点pH和沉降时间等因素对镁盐沉淀阶段处理效果的影响.确定了Fenton氧化-镁盐沉淀法的最佳操作条件:常温常压下,用CaCO3调节废水pH约为4.0,H2O2加入量(质量分数,下同)为3%,Fe2+加入量为6%,反应时间为2 h;Mg2+加入量为5%,加入石灰乳调节体系pH为11.0,静置沉降120 min后分离,用HCl调节上层清液pH为7.0, 浓缩,260 ℃下烘干得CaCl2产品.在此条件下,草甘膦废水的COD去除率达75.8%, CaCl2产率为48.5%.作 者：黄燕梅    李启辉    周锡波    余在华    黄庆莉    Huang Yanmei    Li Qihui    Zhou Xibo    Yu Zaihua    Huang Qingli  作者单位：广西大学,化学化工学院,广西,南宁,530004 期 刊：化工环保  ISTICPKU  Journal：ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：, 27(2) 分类号：X703 关键词：芬顿氧化    草甘膦    氯化钙    氯化镁    废水处理   

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇7

本文以某汽车厂涂装车间产生的磷化废水为研究对象,确定了磷化废水化学沉淀法处理工艺的最优参数,为实际运行操作提供依据。

1 原水水质

某汽车厂涂装车间产生一股磷化废水。水量约为400 m3/d。水质:p H=6~7,COD:30~60 mg/L,磷:80~100 mg/L,镍:10~13 mg/L。

经化学沉淀法处理后,出水镍的浓度需满足《上海市污水综合排放标准》(DB31/199-2009)的要求,低于1 mg/L。

2 实验

2.1 实验方法

取500 m L水样置于烧杯中,在转速为250 r/min的条件下,加入含钙化合物,调节p H值,加入PAM,一定反应时间后静置,取样测定上清液中镍和磷的浓度。

2.2 试剂与仪器

氢氧化钙,氯化钙,氢氧化钠,均为分析级。

PHS-3C型PH计,Big Squid型磁力搅拌器。

2.3 测试方法

镍:丁二酮分光光度法;

磷:钼酸铵分光光度法;

p H:玻璃电极法。

3 结果与讨论

3.1 p H的影响

取500 m L磷化废水6份,向各废水中投加200 mg/L的氢氧化钙,用氢氧化钠分别调节p H至7~12。加入1 mg/L PAM,在250 r/min的转速下搅拌5 min,静置45 min,取上清液测定溶液中镍和磷的浓度,用以分析p H值对镍和磷去除率的影响。

实验结果图1所示。从结果看出,镍的去除率受p H的影响较大。镍的去除主要是由于水中的OH-与镍离子发生反应生成不溶性的沉淀[4]。随着p H的升高,镍的浓度先迅速下降。p H为10时,镍的去除率最高。之后p H升高,镍的去除率略有下降。磷的去除率随p H的变化波动,p H为9~10时,去除率达到最高。由此可见,p H控制在10左右是最优的选择。

3.2 不同含钙化合物投加量的影响

取500 m L磷化废水,分别向废水中投加100、200、300、400、500 mg/L的氢氧化钙和氯化钙,用氢氧化钠调节至p H为10。加入1 mg/L PAM,在250 r/min的转速下搅拌5 min,静置45 min,取上清液测定溶液中镍和磷的浓度,用以分析氢氧化钙和氯化钙不同投加量下对磷和镍去除的影响。

(mg/L)

不同含钙化合物的加药量对磷的去除率影响较大。这主要是由于废水中的磷主要以PO43-的形式存在,PO43-与Ca2+在碱性条件下生成羟基磷酸钙。加入过量的钙盐,会促进反应3PO43-+5Ca2++OH-=Ca5(PO4)3OH朝右移动,对去除废水中的磷有利。但加入过多的钙盐不仅增加药剂费用,还会使污泥产量增加,造成运行费用的上升[5],因此需要控制钙盐的投加量。

从图2和图3中可以看出,加入氯化钙的对镍和磷的去除率均好于氢氧化钙。要控制出水镍的浓度低于1 mg/L,氯化钙加药量需100 mg/L,而氢氧化钙的加药量需达到200 mg/L。但是要控制反应的p H在10左右,投加氯化钙的同时还需要投加较大量的氢氧化钠。

以水量400 m3/d计,表2所示分别核算投加氢氧化钙和氯化钙时的药剂费用,投加氢氧化钙的费用较低。同时根据运行经验,投加氢氧化钙生成的沉淀物脱水性能较好,有利于后续的污泥压滤。

因此选择最佳的条件为,投加氢氧化钙200 mg/L,此时,镍的去除率约为95%,磷的去除率约为48%。

3.3 PAM投加量的影响

取500 m L含镍废水5份,向各废水中投加200 mg/L的氢氧化钙,用氢氧化钠调节至p H为10。分别投加0.3、0.7、1.5、3、5、7 mg/L的PAM,在转速为250 r/min的转速下搅拌5 min,静置45 min,取上清液测定溶液中镍和磷的浓度,用以分析PAM投加量对磷和镍去除的影响。

实验结果如图4所示,不同PAM加药量下,镍和磷的去除率影响不大。加入0.3 mg/L的PAM即可产生较好的矾花,有利于沉淀的形成。

4 工程分析

根据小试结果,采用化学沉淀法处理能有效的处理磷化废水。处理后出水中镍的浓度能达到排放标准的要求,处理后的出水能为后续的生化处理系统提供足量的磷。

设计处理工艺流程如图5所示。磷化废水首先经收集池调节后,用泵抽入混凝/絮凝池内,混凝池体积4 m×6 m×3.5m,停留时间约5 h。絮凝池体积4 m×3 m×3.5 m,停留时间约2.5 h。混凝池内投加石灰和液碱,并设置在线p H计。絮凝池内投加PAM。混凝池和絮凝池内均设置机械搅拌。絮凝池出水流入斜板沉淀池内进行泥水分离。斜板沉淀池体积为:4 m×8m×3.5 m,停留时间约6.7 h。沉淀池上清液进入废水站生化处理单元,与其它废水混合后进行处理,污泥进入污泥浓缩池,之后泵入到板框压滤机压滤后处置,滤液返回到收集池循环处理。

2015年12月,采用实验中确定的最佳工艺条件进行运行。监控进出水的镍和磷的指标,结果表3所示。出水的镍浓度平均去除率为96%,废水剩余镍的平均浓度为0.4 mg/L,低于1 mg/L,达到《上海市污水综合排放标准》(DB31/199-2009)的要求,磷的去除率也达到了设计要求,去除率为52%。

5 结论

(1)采用化学沉淀法能有效的去除磷化废水中的镍和磷。

(2)最佳的工艺条件为:p H为10,石灰投加量200 mg/L,PAM投加量0.3 mg/L。磷化废水中镍的去除率约为95%,磷的去除率约为48%。

(3)将最佳工艺条件应用于实际工程运行中,出水的镍浓度平均去除率为96%,废水剩余镍的平均浓度为0.4 mg/L,低于1 mg/L,达到《上海市污水综合排放标准》(DB31/199-2009)的要求,磷的去除率约为52%。

摘要：针对某汽车涂装车间产生的磷化废水,采用化学沉淀法去除废水中的镍和磷。分别进行了PH,钙盐和PAM对镍和磷去除效果影响的实验。结果表明:最佳工艺条件为石灰投加量200 mg/L,p H10,PAM投加量0.3 mg/L。此条件下,废水中镍去除率约为95%;磷的去除率约为48%。将最佳工艺条件应用于实际工程运行中,废水中剩余镍的浓度约为0.4 mg/L,低于1 mg/L,满足了DB31/199-2009《上海市污水综合排放标准》中镍的排放标准。

关键词：化学沉淀,镍,磷

参考文献

[1]周德坤,徐大为,巴斯顿丁,等.石灰沉淀-活性炭吸附处理汽车涂装磷化废水[J].辽宁化工,2011,40(7):674-676.

[2]朱斌来,王闻超,施湖雷,等.含铜、镍电镀废水的三级沉淀回收工艺[J].镀与涂饰,2013,32(2):49-51.

[3]申柠,魏永宁,杨顺生.汽车磷化废水的处理工艺研究[J].环境科学与管理,2007,32(9):115-117.

[4]陈健荣,崔国峰.化学镀镍废液处理的现状及展望[J].电镀与环保,2007,27(4):4-8.

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇8

微波法处理高浓度有机废水可行性实验

通过改变微波功率、进水流量和做空白实验、稳定实验等实验方法验证了微波法处理高浓度有机废水的可行性及可靠性.实验研究结果表明,利用微波的`加热特性,对高浓度有机废水的处理有明显的效果,但能耗的因素不可忽略,其成本也比较高,工艺条件还应该作进一步的改善,但该技术在环境保护领域具有广泛的应用前景.

作 者：宫福强 刘志斌 黄宝龙 GONG Fu-qiang LIU Zhi-bin HUANG Bao-long 作者单位：辽宁工程技术大学,资源与环境学院,辽宁,阜新,123000刊 名：辽宁工程技术大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF LIAONING TECHNICAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：24(z1)分类号：X505关键词：微波 有机废水 COD

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇9

采用絮凝-BC法-氧化絮凝工艺对高浓度印钞废水的.处理进行试验研究.结果表明,该工艺技术可行,处理后CoD去除率达到99.9%,出水达到了国家规定的一级排放标准.

作 者：成应向 CHENG Ying-xiang  作者单位：湖南省环境保护科学研究院,长沙,410004 刊 名：环境科学与技术  ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： 29(5) 分类号：X793 关键词：印钞废水   絮凝   BC法   氧化絮凝  

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇10

催化臭氧氧化技术[3,4,5]是在臭氧氧化法基础上发展起来的一种高级氧化技术。它利用过程中产生的大量高氧化性自由基(·OH)氧化污染物,克服了臭氧氧化法氧化能力弱、臭氧利用率低的缺点[6,7],成为重要的水处理技术[8]。活性炭因具有较大比表面积和良好吸附性能,常被用作催化剂载体。同时活性炭还具有一定的催化活性[9,10]。

本工作采用活性炭催化臭氧氧化技术处理模拟低浓度氨氮废水(简称模拟废水),研究了不同反应参数对氨氮去除效果的影响。

1 实验部分

1.1 试剂和材料

实验用试剂均为分析纯,实验用水均为去离子水。

实验用活性炭为椰壳碳,粒径0.42～0.60 mm,比表面积1 130 m2/g。模拟废水使用NH4Cl配制,氨氮质量浓度为35 mg/L。

1.2 实验装置

活性炭催化臭氧氧化处理模拟废水实验装置见图1。实验装置主要由臭氧发生器、三相流化床催化反应器和臭氧尾气吸收装置3部分组成。臭氧由奥普林ACF-5型臭氧发生器产生,气源为氧气,臭氧质量浓度为10 mg/L,气量可调。三相流化床催化反应器是内径60 mm、高400 mm的圆柱形玻璃反应器,反应器顶部设置臭氧吸收装置,底部设置气体分布器。

氧气瓶;2臭氧发生器;3气体流量计;4三相流化床催化反应器;5气体分布器;6取样口;7尾气吸收装置

1.3 实验方法

称取一定量活性炭放入装有500 mL模拟废水的反应器中,采用NaOH和HCl溶液调节模拟废水pH。从反应器底部的多孔布气板通入臭氧;气体通过多孔布气板分散出气泡带动反应器中的液体循环流动,使催化剂处于流化状态。反应温度为(25±1)℃,间隔一定时间取样进行分析,测定氨氮质量浓度。

1.4 分析方法

按照GB7479—87《水质铵的测定纳氏试剂比色法》[11]测定氨氮质量浓度,计算氨氮去除率。

2 结果与讨论

2.1 不同反应体系对氨氮去除率的影响

在模拟废水pH为10.0、臭氧流量为26 mg/min、活性炭加入量为10.0 g/L的条件下,不同反应体系对氨氮去除率的影响见图2。由图2可见:单独活性炭吸附对氨氮的去除能力很弱,因为在碱性范围内会转变为NH3,使溶液中的NH4+浓度降低,这将直接影响活性炭对氨氮的吸附;单独臭氧氧化30 min,氨氮去除率为45%,继续延长反应时间氨氮去除率增加缓慢;活性炭催化臭氧氧化处理模拟废水30 min后,氨氮去除率仍有明显增加,反应120 min后氨氮去除率达82%。活性炭可催化臭氧产生·OH,·OH具有更高的氧化性,而且没有选择性,因此活性炭催化臭氧氧化具有更高的反应速率。此外,活性炭的吸附作用可将臭氧和吸附在活性炭表面,使活性炭表面臭氧和的浓度高于溶液中的浓度,大大提高了与臭氧接触的几率,因此保证了低质量浓度氨氮的去除。

2.2 模拟废水pH对氨氮去除率的影响

在活性炭催化臭氧氧化去除氨氮的过程中,pH对臭氧自由基链式反应具有诱发作用,因此考察模拟废水pH对反应的影响。在臭氧流量为26 mg/min、活性炭加入量为10.0 g/L的条件下,模拟废水pH对氨氮去除率的影响见图3。由图3可见:随模拟废水pH的升高,氨氮去除率逐渐增大;当模拟废水pH大于11.0后,氨氮去除率增加不明显。

模拟废水pH:5.5;7.0;9.0;11.0;12.0

pH对氨氮去除速率影响很大。在低pH条件下,臭氧较稳定,以分子态存在,·OH的生成受到抑制,对的氧化是臭氧直接氧化,反应速率较慢且具有选择性,因此去除率较低。在高pH条件下,OH-能促进臭氧分解生成·OH[12]。·OH氧化性强且反应速率快,因此在高pH条件下氨氮的去除率较高[13,14]。

2.3 活性炭加入量对氨氮去除率的影响

活性炭不仅可以催化臭氧产生·OH,提高反应速率,同时还可吸附臭氧,提高臭氧的利用率。在臭氧流量为26 mg/min、模拟废水pH为11.0的条件下,活性炭加入量对氨氮去除率的影响见图4。由图4可见,随活性炭加入量的增加,氨氮去除率逐渐增大。增加活性炭加入量,一方面可增加·OH的生成量,另一方面促进臭氧由气相向液相的传质,使活性炭表面富集更多的臭氧,有助于氨氮的去除。综合考虑,选择活性炭加入量为10.0g/L。

活性炭加入量/(g·L-1):5.0;7.5;10.0;15.0

2.4 臭氧流量对氨氮去除率的影响

在活性炭加入量为10.0 g/L、模拟废水pH为1 1.0的条件下,臭氧流量对氨氮去除率的影响见图5。由图5可见:随臭氧流量的增加,氨氮去除率逐渐增加;臭氧流量为30 mg/min时,反应90 min后氨氮去除率可达97.6%,处理后模拟废水中氨氮质量浓度降低到0.84 mg/L以下。臭氧流量增加,参与反应的臭氧量增加,而且增强了体系的流化状态,减小了气液传质过程中的阻力,从而提高了氨氮去除率。当臭氧流量较大时,反应速率提高的幅度减小。这是因为臭氧流量较小时,臭氧的溶解为控制步骤,当臭氧流量较大时,这一作用不再明显。因此,适宜的臭氧流量为30 mg/min。

臭氧流量/(mg·min-1):5;15;22;30;38

2.5 活性炭使用次数对氨氮去除率的影响

在活性炭加入量为10.0 g/L、臭氧流量为26mg/min、模拟废水pH为11.0、反应时间为90min的条件下,活性炭使用次数对氨氮去除率的影响见图6。由图6可见,活性炭经过5次重复使用后氨氮去除率变化不大。这说明在活性炭催化臭氧氧化过程中活性炭不仅起到吸附作用,还起到催化臭氧氧化的作用,从而使活性炭及时得到了再生。

3 结语

a)采用活性炭催化臭氧氧化法处理模拟废水。在初始氨氮质量浓度为35 mg/L、活性炭加入量为10.0 g/L、臭氧流量为30 mg/min、模拟废水pH为11.0的条件下,反应90 min后,氨氮去除率可达97.6%,处理后模拟废水中氨氮质量浓度降低到0.84 mg/L以下。活性炭重复使用5次后氨氮去除率变化不大。

b)活性炭催化臭氧氧化法处理模拟废水受溶液pH影响较大。在高pH条件下去除效果最好,低pH条件下处理效果较差。在高pH条件下,OH-能促进臭氧分解生成·OH。增加活性炭加入量可提高臭氧利用率。臭氧流量增大,减小了气液传质过程中的阻力,氨氮去除率增加。

摘要：采用活性炭催化臭氧氧化法处理低浓度氨氮废水,考察了模拟废水pH、活性炭加入量、臭氧流量等因素对处理效果的影响。实验结果表明:活性炭对臭氧有明显的催化作用,并可提高臭氧的利用率;在高pH条件下,OH-能促进臭氧分解生成·OH,·OH氧化性强且反应速率快,有利于氨氮的去除;增大臭氧流量可减小气液传质过程中的阻力,使氨氮去除率增加;在初始氨氮质量浓度为35mg/L、活性炭加入量为10.0 g/L、臭氧流量为30 mg/min、模拟废水pH为11.0的条件下,反应90 min后,氨氮去除率可达97.6%,相对于单独活性炭吸附和臭氧氧化过程,氨氮去除率有了显著提高。

低浓度氨氮废水的厌氧氨氧化研究 篇11

采用污泥混合接种的`方法,利用UASB反应器进行厌氧氨氧化菌混培物的培养与驯化,反应器连续运行了210 d.当含氮模拟废水进水NH3-N浓度和NO2--N浓度分别为3～5 mmol/L和4～6 mmol/L时,其最大去除率分别达68.0%和95.1%.扫描电镜结果表明,厌氧氨氧化菌混培物以形状不规则的短杆菌为主.

作 者：张龙 肖文德 Zhang Long Xiao Wende  作者单位：张龙,Zhang Long(华东理工大学,资源与环境工程学院,上海,200237)

肖文德,Xiao Wende(华东理工大学,资源与环境工程学院,上海,200237;华东理工大学,化工学院,上海,200237)

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水 篇12

在总结近年来染料废水研究文献的基础上,对化学氧化法处理该类废水的研究进行了概述,并展望了化学氧化法处理染料废水技术的发展前景.

作 者：张丽宏  作者单位：河北省武强县环保局,河北,武强,053300 刊 名：河北化工 英文刊名：HEBEI CHEMICAL ENGINEERING AND INDUSTRY 年，卷(期)：2007 30(10) 分类号：X703 关键词：化学氧化法   染料废水   处理   研究进展  

氨氮废水的几种处理技术 篇13

氨氮废水的几种处理技术

介绍了氨氮废水处理的各种方法及原理,综述了目前国内外氨氮废水处理的`研究现状及进展,并提出今后氨氮废水处理应着重考虑的几个问题.

作 者：王昊 周康根 WANG Hao ZHOU Kang-gen  作者单位：中南大学冶金科学与工程学院,长沙,410083 刊 名：工业安全与环保  PKU英文刊名：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)： 32(11) 分类号：X7 关键词：氨氮废水   处理   研究进展