关键词:
化学沉淀
吹脱
絮凝沉降
磷酸二氢钾
摘要:
溶剂萃取法生产磷酸二氢钾工艺中会产生大量废水,该废水氮磷浓度高、体系组成复杂,直接排放会导致水体富营养化、鱼类死亡等系列环境问题。因此废水中氮磷的高效去除成为环境工程领域的重大挑战。针对传统生物法在高浓度氮磷环境下微生物活性受抑、单一物化技术成本高且资源化不足的问题。本研究采用化学沉淀与吹脱技术联用工艺,对生成沉淀进行絮凝处理,旨在实现废水中氮磷的高效去除与资源化利用。本研究结果对溶剂萃取法生产磷酸二氢钾废水中氮磷的去除及絮凝沉降具有一定的借鉴意义。其具体研究内容如下:
(1)采用化学沉淀与吹脱联用法处理废水中的氮磷。探究实验条件(反应时间、空气流量、Ca O添加量、反应温度)等参数对废水中氮磷去除效果的影响规律。实验结果表明,最佳实验条件为Ca O添加量为22 g/L、反应温度为45℃、反应时间为90 min、空气流量为6 L/min。根据最佳条件重复试验,得出废水中氨氮(NH3-N)和总磷(TP)的剩余质量浓度分别降至14 mg/L和0.5 mg/L。同时,研究了不同初始浓度对氮磷去除效果的影响,得出NH3-N去除率都在88%以上,TP去除率均保持在94%以上,表明该方法对于不同浓度的氮磷废水都有较好的去除效果。使用该方法对实际废水进行处理,NH3-N去除率达到83.33%,TP去除率达到99.99%。
(2)研究使用絮凝剂PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)处理污泥,加速污泥沉降效率。实验研究了单一絮凝剂、复合絮凝剂、温度和搅拌对絮凝效果的影响规律。实验结果表明,PAC、阳离子PAM和阴离子PAM都有效地提升了污泥的沉降效果,降低上清液的浊度。当PAC+PAM联用时污泥的沉降效果最好,实验得出PAC的最佳投加量为0.2 g/L,PAM的最佳投加量为6 mg/L,阳离子PAM组污泥的沉降速度较阴离子PAM组提高34.8%,PAC和阳离子PAM组合工艺优于和阴离子PAM组合。研究其他条件对沉降性能的影响,得出最佳水温为25℃、最佳搅拌速度为200 rpm、最佳搅拌时间为50 s。