以鳥糞石回收廢水中的磷作為緩釋肥料,是解決磷資源匱乏并減少水體富營養(yǎng)化的重要手段。在磷結晶過程中,廢水中的重金屬離子會進入鳥糞石沉淀,導致鳥糞石結構和形態(tài)的改變和重金屬在鳥糞石中的累積,對土壤和作物形成潛在危害。目前的研究主要集中在鳥糞石結晶過程中實驗參數(shù)(如pH值、沉淀時間、Ca²⁺、Fe³⁺以及有機物的影響)、設備條件等的優(yōu)化,較少關注到含磷廢水回收過程中重金屬的賦存累積問題。本論文主要研究在鳥糞石結晶過程中重金屬（Cu、Zn、Pb、Cd和Ni）的添加對鳥糞石含量、晶形、形貌和化學形態(tài)的影響,闡釋其進入鳥糞石產(chǎn)物的機理。探討多種重金屬共存對鳥糞石產(chǎn)物含量和物相的影響。了解實際廢水回收鳥糞石的過程中不同Mg源以及N/P/Mg摩爾比對鳥糞石結晶的影響。在模擬廢水中加入0.1-500 mg/L單一重金屬參與沉淀反應,得到的產(chǎn)物利用XRD、ICP-OES、SEM、TEM-Mapping和XPS等手段表征分析。研究結果表明:Cu主要形成含Cu-NH₃、Cu-PO₄和Cu-OH基團的物質附著于鳥糞石表面而進... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

純鳥糞石的XRD圖譜

圖 3-2 0.1-500 mg/L Cu 加入后 a）產(chǎn)物 XRD 譜圖；b）產(chǎn)物中鳥糞石晶相與非晶相的含量隨 Cu 濃度的變化Fig. 3-2 a) The XRD spectrums; b) The weight fractions of MAP and amorphous phase(s) inrecovered samples with 0.1-500 mg/L Cu added利用 XRD 考察不同濃度 Cu 加入后產(chǎn)物物相的變化，結果如圖 3-2 所示。圖 3-2a為 0-500 mg/L Cu 加入后產(chǎn)物的 x-射線衍射圖譜，所有樣品強度峰的位置基本與鳥糞石的標準譜圖（PDF#77-2303）一致。說明不同濃度的 Cu 加入后，鳥糞石為產(chǎn)物中唯一晶相，但隨著 Cu 濃度升高，鳥糞石的峰強不斷變弱，說明鳥糞石的結晶效果逐漸變差。通過定量 XRD 分析進一步得到含銅產(chǎn)物中鳥糞石與非晶態(tài)物質相對含量的變化，結果如圖 3-2b 所示。Cu 濃度為 0.1-10 mg/L 時，產(chǎn)物全為鳥糞石。隨著溶液中 Cu 濃度升高，在 50 mg/L 時產(chǎn)物中開始出現(xiàn) 8.6%的非晶態(tài)產(chǎn)物，鳥糞石的含量小幅度下降至 92.4%；隨著 Cu 的濃度由 50 mg/L 增加至 500 mg，鳥糞石的含量由 92.4%下降至28.2%，相應的非晶相的含量不斷增加至 71.8%。說明 Cu 濃度的升高會降低鳥糞石產(chǎn)

圖 3-3 a）上清液中殘留 Cu 含量；b）進入產(chǎn)物中 Cu 的含量（wt.%）Fig. 3-3 The concentration of Cu in solution and b) The weight fractions of Cu in MAPsamples利用ICP測試經(jīng)過沉淀反應后在上清液中殘留的Cu的含量以及其進入固體產(chǎn)物的含量，結果如圖 3-3a 所示。經(jīng)過沉淀反應后上清液中殘留 Cu 的含量低于 0.2％，說明Cu 全部進入到固體樣品中。由圖 3-3b 可知隨著加入 Cu 濃度的升高，產(chǎn)物中 Cu 的含量也不斷增加，在 500 mg/L 時其在產(chǎn)物中的含量達到 42.2%。雖然產(chǎn)物中 Cu 的含量不斷增加，但 XRD 結果表明產(chǎn)物中僅鳥糞石一種晶相，而非晶相含量不斷增加，因此Cu 主要以形成無定形態(tài)沉淀的方式進入產(chǎn)物中。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鎂礦渣酸溶釋出鎂離子的特征及影響因素研究[J]. 黎睿,湯顯強.  長江科學院院報. 2019(03)
[2]城市污水的生物脫氮除磷工藝[J]. 王磊.  化工設計通訊. 2018(12)
[3]鳥糞石天然沸石復合材料對水中鉛離子的去除[J]. 鄧曼君,王學江,成雪君,景煥平,趙建夫.  環(huán)境科學. 2019(03)
[4]污水除磷及磷回收技術研究進展[J]. 李翠翠,鄭文禹.  廣東化工. 2018(09)
[5]磷資源可持續(xù)利用新模式研究[J]. 侯翠紅,李英翔,許秀成,王好斌,苗俊艷,劉國際.  化工礦物與加工. 2017(05)
[6]Study on the mechanism of copper-ammonia complex decomposition in struvite formation process and enhanced ammonia and copper removal[J]. Cong Peng,Liyuan Chai,Chongjian Tang,Xiaobo Min,Yuxia Song,Chengshan Duan,Cheng Yu.  Journal of Environmental Sciences. 2017(01)
[7]磷酸銨鎂結晶法回收養(yǎng)殖廢水中磷素研究進展[J]. 方慈,張濤,江榮風,趙煦陽.  水處理技術. 2015(09)
[8]結晶/MAP工藝處理含磷廢水工程實例[J]. 吳志堅,宋旭,胡睦周,黃玉龍,蔡月珍.  中國給水排水. 2011(22)
[9]磷回收技術的研發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 郝曉地,衣蘭凱,王崇臣,仇付國.  環(huán)境科學學報. 2010(05)
[10]鉛羥基磷灰石的形成與穩(wěn)定性[J]. 周吉峙,徐霞,張怡,錢光人.  無機材料學報. 2009(02)

碩士論文
[1]污水污泥中的磷回收研究[D]. 楊靜.吉林建筑大學 2017
[2]硫酸化CeO2類芬頓反應及銅配體絡合物處理水體環(huán)境污染物[D]. 王永川.華東理工大學 2013
[3]中國磷資源開發(fā)利用綜合評價模型的構建及應用[D]. 林雅峰.合肥工業(yè)大學 2010
[4]鳥糞石沉淀法回收廢水中磷的研究[D]. 周峰.華僑大學 2006



本文編號：3423717