本文關(guān)鍵詞： 磷 鳥糞石 條件溶度積 有機(jī)物　出處：《西安理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在自然界中,磷礦是一種非再生資源。且儲(chǔ)量極其有限。在磷礦資源短缺的現(xiàn)實(shí)情況下,磷卻又是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵因素。以鳥糞石形式回收廢水中的磷,可以實(shí)現(xiàn)廢水脫氮除磷減少水環(huán)境污染。且其回收得到的產(chǎn)物可以用作高效緩釋磷肥,實(shí)現(xiàn)磷資源的再生利用。廢水中通常含有大量有機(jī)物,對(duì)鳥糞石條件溶度積產(chǎn)生的影響與鳥糞石法回收磷效率密切相關(guān)。本研究選取實(shí)際富磷廢水中4種典型存在的有機(jī)物(海藻酸鈉、牛白蛋白、葡萄糖、腐植酸鈉)以模擬廢水形式,研究有機(jī)物對(duì)鳥糞石條件溶度積與磷回收效率的影響;以鳥糞石形式回收實(shí)際剩余污泥酸堿發(fā)酵后上清液中的氮磷,探究最優(yōu)回收條件;對(duì)鳥糞石法回收磷進(jìn)行了綜合效益分析。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:(1)研究不同磷濃度條件下,不同pH對(duì)鳥糞石條件溶度積的影響。結(jié)果表明:當(dāng)鳥糞石結(jié)晶過程pH值控制在9.0～10.0堿性范圍內(nèi),有利于發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)。運(yùn)用響應(yīng)面優(yōu)化法中的Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法研究分析鳥糞石法磷回收的影響因素,考察了溶液初始pH值、溶液初始磷濃度、反應(yīng)攪拌時(shí)間對(duì)磷回收率的影響。應(yīng)用Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得到一個(gè)二次三項(xiàng)式數(shù)學(xué)模型,從而得出鳥糞石法磷回收的優(yōu)化條件。初始pH=9.5,攪拌時(shí)間30 min,溶液初始磷濃度10 mmol/L,磷回收率達(dá)到最大96.12%。(2)研究反應(yīng)溶液中單一有機(jī)物和協(xié)同有機(jī)物存在對(duì)鳥糞石法回收磷的影響。結(jié)果表明:(a)海藻酸鈉、牛白蛋白與腐植酸鈉3種有機(jī)物的存在使鳥糞石平衡條件溶度積增大,不利于結(jié)晶反應(yīng)進(jìn)行。葡萄糖的存在對(duì)鳥糞石平衡條件溶度積影響較小。(b)溶液中殘余磷濃度隨著4種有機(jī)物添加濃度的增加而增大。當(dāng)分別添加海藻酸鈉、牛白蛋白和葡萄糖3種有機(jī)物濃度至1000mg/L時(shí),殘余磷濃度分別為26.23 mg/L、19.22 mg/L和17.37 mg/L;當(dāng)添加腐植酸鈉濃度至200mg/L時(shí),殘余磷濃度為23.44 mg/L;(c)鳥糞石純度隨著海藻酸鈉、牛白蛋白和腐植酸鈉3種有機(jī)物濃度的增加而降低,葡萄糖對(duì)鳥糞石純度影響較小;(d)溶液中4種有機(jī)物的存在均對(duì)晶體晶形產(chǎn)生影響。隨著海藻酸鈉濃度的增加,晶體最終呈短柱狀,且晶體長(zhǎng)度明顯變短;隨著牛白蛋白濃度的增加,晶體晶形最終呈三棱柱形;隨著腐植酸鈉濃度的增加,晶體晶形最終呈羽毛形;隨著葡萄糖濃度的增加,晶體晶形不斷發(fā)生變化,晶體表面粗糙。(e)以影響較大的3種有機(jī)物(海藻酸鈉、牛白蛋白、腐植酸鈉)兩兩協(xié)同與三種協(xié)同為影響因素,研究其對(duì)鳥糞石法磷回收的影響。結(jié)果表明:鳥糞石平衡條件溶度積增大,磷去除率降低,上清液殘余磷濃度增多,鳥糞石純度下降,晶體晶形受有機(jī)物協(xié)同種類與濃度影響發(fā)生變化。(3)以鳥糞石形式回收酸堿發(fā)酵剩余污泥上清液中的氮磷。結(jié)果表明:污泥在強(qiáng)酸與強(qiáng)堿條件下,發(fā)酵時(shí)間2天時(shí),污泥中氮磷釋放效果最好。當(dāng)pH=4,發(fā)酵時(shí)間2天,氨氮釋放量為59mg/L,磷釋放量為85mg/L;當(dāng)pH=10,發(fā)酵時(shí)間2天,氨氮釋放量為78mg/L,磷釋放量為105mg/L。在剩余污泥經(jīng)過酸堿發(fā)酵后的上清液中采用鳥糞石法回收磷,當(dāng)n(Mg):n(P)=1.2:1時(shí),發(fā)酵時(shí)間2天,酸性發(fā)酵上清液中磷回收率為81%,堿性發(fā)酵上清液中磷回收率為73%。(4)對(duì)磷回收鳥糞石法進(jìn)行環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三方面的效益分析,得出鳥糞石法具有良好的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。本研究豐富了有機(jī)物存在對(duì)鳥糞石法回收磷的理論研究,研究成果可為鳥糞石法回收廢水中的磷工程提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
[Abstract]:In this paper , the effects of organic matter ( pH = 9.5 ) , initial phosphorus concentration ( pH ) , reaction stirring time ( 10 mmol / L ) on the recovery of phosphorus were studied . The results showed that : ( 1 ) The effect of organic matter on the recovery of phosphorus was studied by means of Box - Behnken experiment design . The results showed that the concentration of residual phosphorus was 26.23 mg / L , 19.22 mg / L and 17.37 mg / L respectively . The results showed that the release of nitrogen and phosphorus was the best when pH = 4 , fermentation time was 2 days , ammonia nitrogen release was 78 mg / L , phosphorus release was 85 mg / L , and the recovery rate of phosphorus was 73 % when n ( Mg ) 鈭，

本文編號(hào)：1539835