CN107601716A - 提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水的方法，首先加入适量磷源控制氮磷比，然后在较高pH值下滴加少量镁源产生部分沉淀，再在较低pH值下滴加镁源直到反应完全；然后加入适量絮凝剂，促进沉淀形成及加速沉淀沉降。采用共沉淀法将废水中的氨氮反应形成沉淀物，在絮凝剂的协同作用下进一步加速沉降，达到固液分离的目的。本发明提供的工艺方法不仅成本低，泥渣价值高，可变废为宝，而且可加快鸟粪石沉降速率，且有效去除悬浮于溶液中难沉降的鸟粪石小颗粒，实现废水的深度脱氮。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工领域的去除废水中氨氮的工艺方法，特别涉及提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法，用于深度处理氨氮废水的沉淀-絮凝方法。
技术背景
随着我国工业化的快速发展和国民环保意识的提高，工业废水的净化处理越来越受到广泛关注。废水中氮磷的大量存在是水体富营养化的主要原因，其中NH4-N被认为是废水处理过程中对微生物最大的毒素之一，所以在进行废水的生物处理过程之前，必须去除或者减少NH4-N的浓度。
通过生成磷酸铵镁盐（鸟粪石，MgNH4PO4·6H2O）沉淀可有效去除废水中的NH4-N和PO4-P。同时沉淀鸟粪石是一种良好的缓释肥料，可以应用于农业生产，实现资源的循环利用。由于鸟粪石沉淀量与溶液pH值，过饱和度，温度和溶液中其他离子如钙离子含量有关，所以鸟粪石沉淀法对高浓度氨氮废水有很高的去除效果，但对低浓度氨氮废水仅有一定的去除效果。总之，鸟粪石沉淀法在氨氮废水处理中有广阔的应用前景。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明目的在于：提供一种提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法。即：鸟粪石沉淀-絮凝法处理氨氮废水的工艺方法，以增加鸟粪石沉淀大小，提高NH4-N去除率和去除深度，缩短沉淀沉降时间。
为达发明目的，本发明采用下述方案：一种提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法，为包括絮凝、沉淀的水处理方法，其中，首先在氨氮废水中加入适量磷源控制氮磷比，使所述的磷源与氨氮摩尔比为0.9~1.2，然后在碱性pH值下滴加少量镁源产生部分沉淀，再在中性偏碱性pH值下滴加镁源直到反应完全；最后，加入絮凝剂，促进沉淀形成及加速沉淀沉降。
所述的水处理方法为：往200 mL氨氮废水中加入磷源，然后加碱溶液调节pH值到9~10，滴加部分镁源溶液，观察到溶液中有沉淀生成，控制pH值在7~9之间，继续滴加镁源直至反应完全，搅拌15 min后加1mL絮凝剂，继续搅拌5 min，进行固液沉降分离，然后测量上清液氨氮含量。
所述的氨氮废水的氮含量为50~3000 mg/L。
所述的磷源为磷酸氢二钠，磷酸钠，磷酸二氢钾，或磷酸；所述的镁源为氯化镁和/或硫酸镁。
所述的碱溶液为氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠，碳酸氢钠溶液中的其中一种。
所述的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺，阳离子聚丙烯酰胺，聚合铝盐，聚合铝铁盐中的一种或任意两种的组合。
本发明具有如下优点：
（1）本发明提出的一种鸟粪石沉淀-絮凝法处理氨氮废水的工艺方法，采用鸟粪石沉淀法和絮凝沉淀法相结合的工艺，有效增加了鸟粪石沉淀大小，提高NH4-N去除率和去除深度，缩短沉淀沉降时间。利用在高pH值过饱和状态下生成鸟粪石晶核，再在低pH值状态下使晶体长大，有效提高了晶体的尺寸，同时也减少了pH调节剂的用量；
（2）本发明工艺反应完成后在溶液中加入絮凝剂，可进一步促进鸟粪石晶体的聚集，形成更大的絮体，加速絮体沉降，同时絮凝剂可促进微小鸟粪石晶体的聚集，使原本难沉降或不能沉降的鸟粪石沉降；
（3）本发明工艺反应得到的鸟粪石沉淀可作为一种有效的缓释肥料，泥渣价值高，可实现资源的循环利用。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
取200 mL含NH4-N浓度2500 mg/L（0.18 mol/L）废水，加入4.9 g 磷酸二氢钾，充分搅拌溶解于含氮废水中，滴加5 mol/L 氢氧化钠溶液调节初始pH值为10。滴加3 mol/L 氯化镁溶液，同时滴加碱液控制pH值为9，直到有白色颗粒生成，继续滴加氯化镁溶液，维持溶液pH值在7~8之间，直至加入12 mL 氯化镁溶液，搅拌反应20 min记录沉降时间，分析沉降后上清液的氮含量。实验结果见表1。
实施例2
取200 mL含NH4-N浓度2500 mg/L（0.18 mol/L）废水，加入4.9 g 磷酸二氢钾，充分搅拌溶解于含氮废水中，滴加5 mol/L 氢氧化钠溶液调节初始pH值为10。滴加3 mol/L 氯化镁溶液，同时滴加碱液控制pH值为9，直到有白色颗粒生成，继续滴加氯化镁溶液，维持溶液pH值在7~8之间，直至加入12 mL 氯化镁溶液，搅拌反应15 min。反应结束后，加入1 mL 阴离子0.1 wt% PAM，搅拌5min后沉降，记录沉降时间，分析沉降后上清液的氮含量。实验结果见表1。
实施例3
取200 mL含NH4-N浓度2500 mg/L（0.18 mol/L）废水，加入4.9 g 磷酸二氢钾，充分搅拌溶解于含氮废水中，滴加5 mol/L 氢氧化钠溶液调节初始pH值为10。滴加3 mol/L 氯化镁溶液，同时滴加碱液控制pH值为9，直到有白色颗粒生成，继续滴加氯化镁溶液，维持溶液pH值在7~8之间，直至加入12 mL 氯化镁溶液，搅拌反应15 min。反应结束后，加入1 mL 非离子0.1 wt% PAM，搅拌5min后沉降，记录沉降时间，分析沉降后上清液的氮含量。实验结果见表1。
实施例4
取200 mL含NH4-N浓度2500 mg/L（0.18 mol/L）废水，加入4.9 g 磷酸二氢钾，充分搅拌溶解于含氮废水中，滴加5 mol/L 氢氧化钠溶液调节初始pH值为10。滴加3 mol/L 氯化镁溶液，同时滴加碱液控制pH值为9，直到有白色颗粒生成，继续滴加氯化镁溶液，维持溶液pH值在7~8之间，直至加入12 mL 氯化镁溶液，搅拌反应15 min。反应结束后，加入1 mL 阳离子0.1 wt%PAM，搅拌5min后沉降，记录沉降时间，分析沉降后上清液的氮含量。实验结果见表1。
实施例5
取200 mL含NH4-N浓度2500 mg/L（0.18 mol/L）废水，加入4.9 g 磷酸二氢钾，充分搅拌溶解于含氮废水中，滴加5 mol/L 氢氧化钠溶液调节初始pH值为10。滴加3 mol/L 氯化镁溶液，同时滴加碱液控制pH值为9，直到有白色颗粒生成，继续滴加氯化镁溶液，维持溶液pH值在7~8之间，直至加入12 mL 氯化镁溶液，搅拌反应15 min。反应结束后，加入1 mL 1wt% PAC，搅拌5min后沉降，记录沉降时间，分析沉降后上清液的氮含量。实验结果见表1。
实施例6
取200 mL含NH4-N浓度1000 mg/L（0.071 mol/L）废水，加入1.92 g 磷酸二氢钾，充分搅拌溶解于含氮废水中，滴加5 mol/L 氢氧化钠溶液调节初始pH值为10。滴加2 mol/L氯化镁溶液，同时滴加碱液控制pH值为9，直到有白色颗粒生成，继续滴加氯化镁溶液，维持溶液pH值在7~8之间，直至加入7.2 mL 氯化镁溶液，搅拌反应15 min。反应结束后，加入1 mL 1wt% PAC，搅拌5min后沉降，记录沉降时间，分析沉降后上清液的氮含量。实验结果见表1。
实施例7
取200 mL含NH4-N浓度100 mg/L（7.14 × 10-3 mol/L）废水，加入0.3144 g 磷酸二氢钾，充分搅拌溶解于含氮废水中，滴加5 mol/L 氢氧化钠溶液调节初始pH值为10。滴加0.5mol/L氯化镁溶液，同时滴加碱液控制pH值为9，直到有白色颗粒生成，继续滴加氯化镁溶液，维持溶液pH值在7~8之间，直至加入3 mL 氯化镁溶液，搅拌反应15 min。反应结束后，加入1 mL 1 wt% PAC，搅拌5min后沉降，记录沉降时间，分析沉降后上清液的氮含量。实验结果见表1。
。
Claims (6)
1.一种提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法，为包括絮凝、沉淀的水处理方法，其特征在于，首先在氨氮废水中加入适量磷源控制氮磷比，使所述的磷源与氨氮摩尔比为0.9~1.2，然后在碱性pH值下滴加少量镁源产生部分沉淀，再在中性偏碱性pH值下滴加镁源直到反应完全；最后，加入絮凝剂，促进沉淀形成及加速沉淀沉降。
2.如权利要求1所述提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法，其特征在于，所述的水处理方法为：往200 mL氨氮废水中加入磷源，然后加碱溶液调节pH值到9~10，滴加部分镁源溶液，观察到溶液中有沉淀生成，控制pH值在7~9之间，继续滴加镁源直至反应完全，搅拌15 min后加1mL絮凝剂，继续搅拌5 min，进行固液沉降分离，然后测量上清液氨氮含量。
3.如权利要求1或2所述提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法，其特征在于，所述的氨氮废水的氮含量为50~3000 mg/L。
4.如权利要求1或2所述提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法，其特征在于；所述的磷源为磷酸氢二钠，磷酸钠，磷酸二氢钾，或磷酸；所述的镁源为氯化镁和/或硫酸镁。
5.如权利要求2所述提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法，其特征在于，所述的碱溶液为氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠，碳酸氢钠溶液中的其中一种。
6.如权利要求2所述提高鸟粪石沉淀法处理氨氮废水效率的方法，其特征在于，所述的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺，阳离子聚丙烯酰胺，聚合铝盐，聚合铝铁盐中的一种或任意两种的组合。
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