CN111892227A - 一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辅助强化含磷废水的除磷及回收磷的工艺，首先加入适量的镁离子溶液，将废液中的磷元素以磷酸铵镁结晶的形式沉淀下来，随后加入赤泥以及利用合适的磁场，强化反应，加快磷酸铵镁的结晶速率，最终将所得的沉淀过滤，烘干，即得最终产品。本发明的工艺方法反应时间短，优化了现有含磷废液的处理中，时间长，处理不完全的问题，同时利用了制铝工业排除的固体废弃物——赤泥，对降低处理成本，解决废液难处置等问题具有重要的经济效益和社会意义。

Description

一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种辅助强化含磷废水中磷元素的去除及回收磷的工艺。
背景技术
磷是生物不可缺少的元素，生物的代谢过程都需要磷元素的参与，磷在我们国家具有重要的战略地位，作为一种不可再生且不可替代的资源，如何合理的利用磷元素，回收生活污水，养殖废水等中的磷元素，是我国磷化工健康发展所面临的一项迫切任务和重要课题。高磷废水易引起水体富营养化（磷含量达，导致藻类疯狂生长（“水华”、“赤潮”等现象），影响水中鱼类等生物的生存。磷酸铵镁结晶法是向废水中加入镁盐和碱液，产生磷酸铵镁结晶，以达到除磷的目的磷酸铵镁结晶法所产生的磷酸铵镁，可以作为良好的肥料，但是这种方法仍存在处理效率低、仍易使得磷流失的问题。可以在反应中加入赤泥晶种，使得磷酸铵镁结晶在晶种表面生成晶体，加快了结晶速率，使得所生成的晶体易分离，提高了磷酸铵镁结晶法的除磷效率。
目前处理含磷废水的方法主要有生物法、吸附法、电解法和结晶法，其中结晶法最为常见。例如：（磷酸铵镁化学结晶技术研究现状[J]. 余荣台;丁丽丽;任洪强;王艳茹 工业用水与废水. 2014(06) ）。传统的磷酸铵镁结晶法由于必须投加药剂的反应特性，导致该技术处理成本过高、反应时间长、磷的去除效率有限。
发明内容
为解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，该工艺利用加入赤泥诱导和磁场联合使用，操作简单，成本低，具有提高除磷效率，降低处理成本的优点。
为实现上述目标，本发明采用如下的技术方案。
一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征是，具体步骤如下：
A、取一定量的废液，加入镁离子物质的量浓度为0.5～1.0mol/L的氯化镁溶液，调节N:Mg:P=(1～1.4):（1～1.8）:1。
B、向步骤A中加入赤泥晶种，开始搅拌，搅拌速度为150～200r/min。
C、向步骤B中加入物质的量浓度为0.5～1.0mol/L的氢氧化钠，调节溶液pH为碱性。
D、向步骤C中加入恒定磁场，磁感应强度小于或等于0.3T，控制温度，反应时间控制在30～90min，静置30～90min。
E、将步骤D的溶液过滤得到以赤泥为晶种的磷酸铵镁结晶，烘干。
进一步地，上述一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征在于：所述步骤B中添加的赤泥晶种为60～80目，配比为1L废水中加入8g赤泥晶种。
进一步地，上述一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征在于：所述步骤C中调节pH的值为8～10。
进一步地，上述一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征在于：所述步骤D中恒定磁场的磁感应强度为0.1～0.3T，温度控制在60～90℃。
进一步地，上述一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征在于：所述步骤E中烘干得到的以赤泥作为晶种的磷酸铵镁结晶除杂后可直接用作缓释肥。
本发明的有益效果是，本发明具有以下优点：
1、本发明通过加入晶种诱导结晶加快了磷酸铵镁的结晶速度，提高了结晶效率。
2、本发明同时回收利用了制铝工业排除的固体废弃物——赤泥，解决了赤泥带来的环境问题。
3、本发明通过利用磁场，降低溶液的电导率，加快了溶液中成核速率以及晶体生长速度，从而加快反应的进行。
4、本发明对于含磷废水有较好的处理效果，磷元素的去除率可达90%以上。
5、该处理工艺处理含磷废水后的以赤泥作为晶种的磷酸铵镁结晶可以直接用作植物的缓释肥。减少了处理成本，环境友好。
附图说明
图1是本发明的一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺流程示意框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的一种一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例中的废液取自养殖场排放的废水,废液中，磷酸根离子浓度为1.43g/L,铵根离子浓度为2.16g/L。
实施例1
如图1所示，本发明的一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，具体步骤为：取废液200ml，加入0.5mol/L的氯化镁溶液，调节N:Mg:P＝1:1:1；向其中加入60目的赤泥晶种1.6g，开始搅拌，搅拌速度为150r/min；再加入0.5mol/L的氢氧化钠，调节溶液pH为9.5；调节恒定磁场，磁感应强度为0.1T，温度控制在60～70℃，反应时间60min，静置30min；最后过滤，烘干。反应结束后检测滤液中的氮磷去除率，磷去除率91%，氨氮去除率85%。
实施例2
取废液500ml，加入0.5mol/L的氯化镁溶液，调节N:Mg:P＝1:1.4:1；向其中加入60目的赤泥晶种4g，开始搅拌，搅拌速度为180r/min；再加入1.0mol/L的氢氧化钠，调节溶液pH为9.5；调节恒定磁场，磁感应强度为0.2T，温度控制在70～80℃，反应时间60min，静置30min；最后过滤，烘干。反应结束后检测滤液中的氮磷去除率，磷去除率96.5%，氨氮去除率90%。
实施例3
取废液1L，加入1.0mol/L的氯化镁溶液，调节N:Mg:P＝1:1.8:1；向其中加入80目的赤泥晶种8g，开始搅拌，搅拌速度为200r/min；再加入1.0mol/L的氢氧化钠，调节溶液pH为9.5；调节恒定磁场，磁感应强度为0.3T，温度控制在80～90℃，反应时间90min，静置30min；最后过滤，烘干。反应结束后检测滤液中的氮磷去除率，磷去除率90%，氨氮去除率92%。
对以上三个实施例处理的废水进行浓度分析可以看出，改变一些反应条件，会对最终的结果产生一些影响。但总体而言，磷的去除率基本达到百分之九十以上，除磷率较高，反应时间较短，相比于传统工艺仍有一定的优越性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征是，具体步骤如下：
A、取一定量的废液，加入镁离子物质的量浓度为0.5～1.0mol/L的氯化镁溶液，调节N:Mg:P=(1～1.4):（1～1.8）:1；
B、向步骤A中加入赤泥晶种，开始搅拌，搅拌速度为150～200r/min；
C、向步骤B中加入物质的量浓度为0.5～1.0mol/L的氢氧化钠，调节溶液pH为碱性；
D、向步骤C中加入恒定磁场，磁感应强度小于或等于0.3T，控制温度，反应时间控制在30～90min，静置30～90min；
E、将步骤D的溶液过滤得到以赤泥为晶种的磷酸铵镁结晶，烘干。
2.根据权利要求1所述的一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征在于：所述步骤B中添加的赤泥晶种为60～80目，配比为1L废水中加入8g赤泥晶种。
3.根据权利要求1所述的一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征在于：所述步骤C中调节pH的值为8～10。
4.根据权利要求1所述的一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征在于：所述步骤D中恒定磁场的磁感应强度为0.1～0.3T，温度控制在60～90℃。
5.根据权利要求1所述的一种辅助强化含磷废水除磷及回收磷的工艺，其特征在于：所述步骤E中烘干得到的以赤泥作为晶种的磷酸铵镁结晶除杂后可直接用作缓释肥。
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