磷酸鈣鹽結晶除磷工藝
摘要：研究了主要工藝條件pH和Ca/P對磷酸鈣鹽結晶除磷工藝性能的影響。通過分批實驗,建立了磷去除率與pH之間的指數函數關系以及磷去除率與Ca/P之間的對數函數關系。連續運試表明,在pH=9.0、Ca/P=2的條件下,磷酸鈣鹽結晶除磷反應器的容積負荷為1.10kgP/(m3•d),磷去除率為51%。
靈敏度分析表明,pH對磷去除率的影響大于Ca/P,將Ca/P提高至6,容積負荷提高至1.60kgP/(m3•d),磷去除率提高至74.3%;將pH提高至10.0,容積負荷提高至1.80kgP/(m3•d),磷去除率提高至83.5%。工藝操作上可選pH作為優先控制對象。
隨著工農業的發展與人類生活水平的提高，大量含磷城市污水、工業廢水及農業（養殖）污水排入水體，導致了嚴重的環境污染和生態破壞，突出表現為水體富營養化。
據報道，當水體中的總磷含量達0.015mg/L時，就可足以引發水體富營養化，它是導致近年來太湖藍藻、沿海赤潮等環境污染事件頻頻發生的主要原因之一。另一方面，磷是貢獻于農業和工業發展的重要資源，但其儲量卻十分有限，世界上探明的磷儲藏量僅夠人類使用100年左右。國家環境保護”十二五”規劃提出了大力開展資源節約和綜合利用，實現循環經濟的要求，資源化除磷技術已成為廢水處理的發展趨勢。
廢水除磷技術主要有化學沉淀法、生物除磷法和化學結晶法。化學沉淀法存在沉淀速度慢、固液分離差、污泥含水率高、難以回用等缺點；生物除磷技術存在對廢水成分要求高（C：N：P=100：5：1才能滿足功能微生物的需求），運行穩定性和靈活性較差，剩余污泥處理難和利用價值低等不足；化學結晶除磷技術是一類廢水資源化磷技術，它通過形成難溶的磷酸銨鎂（MAP）晶體或磷酸鈣鹽晶體（HAP）來達到除磷與回收磷的目的。
MAP法的優點是可同時去除廢水中的氮和磷，產生的鳥糞石可作為緩釋肥料；缺點是對廢水水質要求高（同時含有高濃度氮和磷），投加的鎂鹽成本高，操作復雜。相比于MAP法，磷酸鈣鹽結晶法只針對含磷廢水，投加的鈣鹽成本低，操作簡易，產生的磷酸鈣鹽可用作工業生產原料，因此更具研發價值。
本實驗主要研究工藝條件PH和、Ca/P對磷酸鈣鹽結晶除磷工藝性能的影響。
1材料與方法
1.1實驗材料
模擬含磷廢水：用KH2PO4配制所需磷濃度的含磷廢水，濃度以Pd計。鈣鹽：用無水CaCl2配制，濃度以Ca計。晶種：活性炭，選用的活性炭購自山西新華活性炭廠，粒徑為0.9~1.25mm。先水洗，去除輕浮的活性炭，取沉于底部的活性炭置烘箱40度下烘干，再篩分，取粒徑為0.9~1.25mm的活性炭備用。采用2mol/LNaOH、2mol/LHCl調節模擬含磷廢水PH。
1.2實驗裝置
1.2.1分批實驗
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