4第34卷第11期水處理技術(shù)VoL34 No 11009年11月TECHNOLOGY OF WATER TREATMENTNov,2008城市生活污水除磷的試驗(yàn)研究張教強(qiáng),?？?蘇力宏,寇開(kāi)昌(西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系,陜西西安710072)要:以氯化鎂及碳酸氬銨為沉淀劑,研究了模擬及城市生活慶水除磷的影響因素.試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),介質(zhì)的pH、況淀劑用量攪拌時(shí)間等都會(huì)影響除磷的效果經(jīng)單因素及多因素的正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),最佳的除磷條件為:pH為9.0~100攪拌時(shí)間為5mim和氯化鎂的投入量為[MgP-9.對(duì)于磷濃度為66mg“L4與32mg:L4的城市生活廢水,經(jīng)化學(xué)沉淀除磷處理后,廢水中的磷濃度可以降低至1mg·L以下關(guān)鍵詞:城市生活廢水;除磷;化學(xué)沉淀法中圖分類號(hào):X7031文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100037002008)1040磷是產(chǎn)生水體富營(yíng)養(yǎng)化的最主要因素之一,水將樣品中的不同形態(tài)的磷轉(zhuǎn)化成磷酸鹽,然后采用鉬體富營(yíng)養(yǎng)化及其引起的“水華”、“赤潮”的發(fā)生,現(xiàn)銻抗分光光度法測(cè)定樣品中的總磷濃度。已成為全球性的環(huán)境問(wèn)題。由于飲用發(fā)生水華的1.3試驗(yàn)過(guò)程淡水引起家禽、家畜和野生動(dòng)物死亡的事件時(shí)有報(bào)將100mL城市生活污水或模擬的含磷廢水(由磷道。含磷洗滌劑和農(nóng)藥、化肥的大量使用,近年來(lái)水酸二氫鉀配制)用05molL!的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH體磷污染日益加劇。受磷污染的水體,藻類大量繁為9左右,加入沉淀劑進(jìn)行攪拌后過(guò)濾以鉬銻抗分光殖,藻體死亡后分解會(huì)使水體產(chǎn)生霉味和臭味。許多光度法測(cè)定母液中磷酸根的含量,計(jì)算磷的去除率。種類還會(huì)產(chǎn)生霉素,并通過(guò)食物鏈影響人類的健康。2結(jié)果與討論廢水除磷的方法有化學(xué)沉淀法、電解法、微生物法水生物法物理吸附法膜技術(shù)處理法和土壤處理法21影響除磷效果的因囊分析等目前就除磷效果比較來(lái)說(shuō),應(yīng)用比較多的是化學(xué)2.1單因素分析沉淀法和微生物法?；瘜W(xué)除磷的發(fā)展方向一方面是化學(xué)沉淀去除磷就是使磷成為不溶性的固體沉開(kāi)發(fā)新的化學(xué)藥劑,另一方向是對(duì)除磷過(guò)程中產(chǎn)生淀物從廢水中分離出去的除磷方法所以在除磷過(guò)的沉淀物加以回收利用。本研究考察了氯化鎂及氯程中,介質(zhì)的pH、沉淀劑的加入量及攪拌時(shí)間等都化鎂與碳酸氫銨聯(lián)用對(duì)于城市污水的除磷效果。會(huì)影響到除磷效果。圖1示出采用模擬廢水(濃度1試驗(yàn)部分為400molL4(以P計(jì)))進(jìn)行的pH、磷酸根濃度(mgL)、氯化鎂投入量和攪拌時(shí)間等單因素的試11主要試劑及儀最驗(yàn)結(jié)果。氯化鎂(MgCl"6H1O)磷酸二氫鉀(KHPO4)、從圖1(a)中可以看出,當(dāng)p從70升高到碳酸氫銨氯化亞錫、鉬酸銨等,上述試劑均為分析純。9.0時(shí),磷酸根的去除率從2977%上升到9829%722型分光光度計(jì)、電動(dòng)攪拌器pH儀、離心機(jī)等而當(dāng)pH從90升到100后,去除率反而從98.2912廢水中碘酸根及總確的含量測(cè)定下降到9751%,接著去除率隨著pH的上升又下降。樣品中磷酸根分析采取鉬銻抗分光光度法畊進(jìn)行。這說(shuō)明對(duì)磷酸根離子去除的最佳pH為90~10.0,總磷測(cè)定時(shí)先對(duì)樣品用濃硫酸及過(guò)硫酸鉀進(jìn)行消解,磷酸根去除率可達(dá)到9829%以上的效果。當(dāng)pH在收稿日期:20080325基金項(xiàng)目:2007屆西北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)重點(diǎn)扶持項(xiàng)目(W002210)作者簡(jiǎn)介:張教強(qiáng)(1965-),男博士副教授,主要從事應(yīng)用化學(xué)方面的教學(xué)及研究工作聯(lián)系電話:02988431672;E-mail:zhangji@anpu.edu.cn張教強(qiáng)等城市生活污水除磷的試驗(yàn)研究而且上升的幅度越來(lái)越小,所以取MgP]=9。從圖1(c)可以看出,磷的去除率是隨攪拌時(shí)間的加長(zhǎng)而增加的,當(dāng)攪拌時(shí)間為1min的時(shí)候,去除率為9456%,而當(dāng)攪拌時(shí)間上升到5min的時(shí)候,磷酸根離子去除率已經(jīng)增加到9827%,當(dāng)攪拌時(shí)間繼續(xù)增加的時(shí)候,去除率雖然繼續(xù)有上升趨勢(shì),但上升的幅度已經(jīng)不大了PH根據(jù)以上的單因素試驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)除磷的最佳圖1(a)pH對(duì)磷酸根離子去除率的影響試驗(yàn)條件為:介質(zhì)的pH為9~10,氯化鎂的使用量為MgJP]大于或等于9,攪拌時(shí)間為5min,磷的去除率可以達(dá)到98%以上。212三因素的正交試驗(yàn)分析表1為21中三個(gè)單因素的正交試驗(yàn)結(jié)果pH的水平分別為7、91lMg2y(P]的水平分別為3、69,攪拌時(shí)間的水平分別為1、5、10min[Mg”]nP1三因囊的正交被驗(yàn)數(shù)據(jù)圖1(b)氯化鎂用量對(duì)磷去除率的影響Table 1 Three factors orthogonal experimental data項(xiàng)目MgMPIB)攪拌時(shí)間()7187164031979528954222241.84182.83最優(yōu)從三因素的正交試驗(yàn)所得的極差R可以看出,pH對(duì)處理效果的影響最大(R=21767),其次是氯攪拌時(shí)間/min圖1(c)攪拌時(shí)間對(duì)磷去除率的影響化鎂的投入量(R=6000,最后是攪拌時(shí)間(R=圖1介質(zhì)敲堿度及沉淀劑用量等對(duì)除效果的影響3964)ig.I Effect of pH and precipitator dosage on P removal rate22氯化對(duì)實(shí)際城市生活廢水中碘的去除試驗(yàn)90以下時(shí)Mg難以和PO發(fā)生沉淀反應(yīng)。當(dāng)pH上從西安郊區(qū)不同地點(diǎn)采集生活污水,首先測(cè)定升到100以上的時(shí)候,更多的Mg就會(huì)和OH產(chǎn)生沉廢水樣品中磷的含量分別取廢水樣品五份各1000淀,磷的去除率就會(huì)下降。在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH達(dá)mL放入五個(gè)燒杯中,根據(jù)總磷含量加入一定量的到100以上的時(shí)候沉淀顏色已經(jīng)發(fā)生了變化這與MgCl·6HAO,并調(diào)節(jié)pH,使之達(dá)到pH-9.0、MgyP]理論是相符合的,故選擇pH范圍為90-100=9的要求攪拌一定時(shí)間后離心分離取上清液進(jìn)行從圖1(b)可以看出,當(dāng)Mg]P]15時(shí),磷的總磷濃度分析試驗(yàn)結(jié)果如表2所示根據(jù)數(shù)據(jù)的比去除率為7542%,但當(dāng)MgyP上-6時(shí),去除率已經(jīng)較發(fā)現(xiàn),氯化鎂對(duì)實(shí)際廢水中磷的去除比較高,而且上升到了9725%,到Mgy[P]=9時(shí),去除率達(dá)到處理后廢水中磷的含量降低到1mgL以下。98.31%預(yù)測(cè)當(dāng)Mg]P9后,去除率會(huì)緩慢增加,23氯化鎂碳酸氫銨為復(fù)合沉淀劑對(duì)城市生活廢襄2城市生活污水的除確試驗(yàn)據(jù)Table 2 P removal rate of city life初始總磷濃度/mgL4氟化鎂為沉淀劑氯化鎂碳酸氫銨復(fù)合沉淀劑殘留總磷濃度/mg"LPO}去除率%殘留總磷濃度/mgLPO去除率%66184.34134420643881732880.53286112827087379333.013286632330.4922445水處理技術(shù)第34卷第11期水中確的去除試驗(yàn)量為66mg“L與32mg"L),用氯化鎂對(duì)其進(jìn)行廢水樣品的來(lái)源及預(yù)處理方法同22操作,根除磷處理后,使生活廢水殘留磷濃度可以降低到據(jù)總磷含量加入一定量 NHHCO3和MgCl6HO,mgL以下氯化錢、碳酸氫銨為復(fù)合沉淀劑來(lái)進(jìn)行并調(diào)節(jié)pH至9.0,而且滿足 NH"YP}-1及Mg勹們P除磷處理時(shí),雖其除磷效果不佳,但其在除磷過(guò)程中=13的要求攪拌一定時(shí)間后離心分離取上清液進(jìn)可以獲得具有使用價(jià)值的磷酸氫銨,因此也具有行總磷濃度分析,結(jié)果如表2所示。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),氯化定的工程應(yīng)用價(jià)值。鎂、碳酸氫銨為復(fù)合沉淀劑對(duì)實(shí)際廢水中磷的去除率不高,處理后廢水中仍殘留有25~45mgL的參考文獻(xiàn)磷。但該方法中,可以生成緩效復(fù)合肥的磷酸銨鎂,[ Omoike A L, vanloonG w. Removal of phosphorus and organic比起氯化鎂法更能合理的利用資源,所以從資源的matter removal by alum during wastewater treatment. Wat Res有效利用來(lái)說(shuō),氯化鎂、碳酸氫銨法對(duì)于城市生活污19993317):3617-3627水的除磷也具有工程應(yīng)用價(jià)值[2] Quintana M, Colmenarejo M F, Barrera J, et d. Removal of3結(jié)論magnesium oxide production(BMP): effect of the mode of BMPpreparation/]. Chemical Enginecring Journal, 2008, 136: 204-209通過(guò)氯化鎂對(duì)模擬廢水中磷的去除試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)3]中國(guó)環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì)水和當(dāng)控制pH為90~10.0、在攪拌時(shí)間為5min和氯廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M]第4版北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社化鎂的投入量為[Mgy[P]9時(shí),可以使水中磷的去除率達(dá)到98%以上。[4] LiXZ, Zhao Q L Recovery of ammonium-nitrogen from landfillleachate as a multi-nutrient fertilizer J)Ecol Eng 2003, 20.171-181對(duì)西安不同地區(qū)采集的生活廢水(以P計(jì),含STUDY ON PHOSPHOR REMOVAL FROM CITY WASTEWATER BY MAGNESIUMAND AMMONIUM SALTSZHANG Jiao-qiang, ZHU Jun, SU Li-hong, KoU Kaipplied Chemica Department, School of Science, Northacesten polytechnical Unirersity Xi'an 71007Z, China)Abstract: The wastewater containing phosphorous was treated by magnesium chloride and ammonium hydrogen carbonate for solving eutrophication ofwater body. Results showed that the removal efficiency of phosphate phosphorous in wastewater was connected with the Magnesium Chloride dose, thestirring time and the medium pH value. The optimized conditions were that the pH was between 9.0 and 10.0, the stirring time was more than 5 min andmagnesium chloride dose (the Mg"P mol ratios was equal to 9.0), the removal rate of phosphate reached more than 98% for simulated wastewaterMagnesium chloride was used as chemical precipitation regent to treat the city life wastewater, in which the concentration of phosphorous was between3.2 mg.L'and 6.6 mg L', the results showed that the concentration of phosphate phosphorous of wastewater was reducing to less than 1.0 mg- Lafterbeing treated.Keywords: city life wastewater, phosphorous removal; chemical precipitation method時(shí)權(quán)中國(guó)工程項(xiàng)目網(wǎng)( awtc co cn)一家專注于工程項(xiàng)目出情報(bào)信息度集的專出網(wǎng)站,主致力于為廣大工程施工企業(yè)設(shè)備生產(chǎn)與供應(yīng)而,粘額設(shè)計(jì)規(guī)所、工程詢位、工程理公等單位供最擬項(xiàng)目信息和標(biāo)信息)中國(guó)工程項(xiàng)網(wǎng)網(wǎng)址電話:010-8175521傳真:010-81751879地址,北東市東四西大街40號(hào)治金工業(yè)部西3層郵將100711