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氨氮浓度的高低对环境显现出的影响有所不同,且氨氮浓度过高时不仅造成水体富营养化现象,还会对人类的身体健康造成危害。建龙沉钒废液中不但含钒铬等金属离子,还含有高浓度的氨氮。对去除钒铬的提钒废液采用化学沉淀法(MAP法)处理污水中的氨氮,结果如下所示:
1.MAP法:使用MAP法处理氨氮污水,进行MAP法的最佳单因素条件探索得到在室温(25±1℃)下,调节污水pH=9.5、沉淀剂投加量为n(Mg2+)∶n(NH4+)∶n(PO43-)=1.3∶1∶1.2、反应时间为20min时氨氮去除率高达98.58%,但废水中的残余氨氮浓度为52.1mg/L,不能达标排放。对最优条件下的沉淀物进行XRD,FTIR分析可知,沉淀物的成分主要为MgNH4PO4·6H2O。
2.沉淀物热解:对MAP法生成的磷酸氨镁沉淀进行最佳热解单因素条件探索。加碱热解可促进释氨速率。当氢氧化钠添加量为n(NaOH)∶n(NH4+)=2∶1,在110℃的温度下热解3h时热解效果较好。对最佳热解单因素条件下生成的热解产物进行X衍射分析可知沉淀物变成了无定形的中间体。
3.热解产物回用:采用100mg/L的模拟氨氮污水进行热解产物回用阶段的实验。在不考虑影响因素之间的交互作用下,通过单因素探索实验得知,最佳反应条件为:调节溶液pH=9、热解产物投加量为n(MHP)∶n(NH4+)=2.2∶1、反应30min,沉淀30min。以此最佳反应条件为中心点,采用响应曲面法分析影响因素之间的交互作用。Box-Benhnken Design(BBD)实验设计的结果表明,响应曲面提供的最优反应条件为调节水体pH=9.33,热解产物投加量为n(MHP)∶n(NH4+)=2.29∶1、反应时间为37.18min。在此条件下,理论的氨氮去除率为92.79%。在实际操作中,调节水体pH=9.33、热解产物投加量为n(MHP)∶n(NH4+)=2.29∶1、反应时间为38min时氨氮去除率为92.24%。在响应曲面分析获得的最优条件下,使用热解产物处理化学沉淀法处理过的氨氮废水可知,废水中的残余氨氮浓度达到了国家排放标准。对化学沉淀物进行XRD,FTIR分析可知,沉淀物的主要成分为MgNH4PO4·6H2O,且含有少量的Mg3(PO4)2和Mg(OH)2沉淀。
1.MAP法:使用MAP法处理氨氮污水,进行MAP法的最佳单因素条件探索得到在室温(25±1℃)下,调节污水pH=9.5、沉淀剂投加量为n(Mg2+)∶n(NH4+)∶n(PO43-)=1.3∶1∶1.2、反应时间为20min时氨氮去除率高达98.58%,但废水中的残余氨氮浓度为52.1mg/L,不能达标排放。对最优条件下的沉淀物进行XRD,FTIR分析可知,沉淀物的成分主要为MgNH4PO4·6H2O。
2.沉淀物热解:对MAP法生成的磷酸氨镁沉淀进行最佳热解单因素条件探索。加碱热解可促进释氨速率。当氢氧化钠添加量为n(NaOH)∶n(NH4+)=2∶1,在110℃的温度下热解3h时热解效果较好。对最佳热解单因素条件下生成的热解产物进行X衍射分析可知沉淀物变成了无定形的中间体。
3.热解产物回用:采用100mg/L的模拟氨氮污水进行热解产物回用阶段的实验。在不考虑影响因素之间的交互作用下,通过单因素探索实验得知,最佳反应条件为:调节溶液pH=9、热解产物投加量为n(MHP)∶n(NH4+)=2.2∶1、反应30min,沉淀30min。以此最佳反应条件为中心点,采用响应曲面法分析影响因素之间的交互作用。Box-Benhnken Design(BBD)实验设计的结果表明,响应曲面提供的最优反应条件为调节水体pH=9.33,热解产物投加量为n(MHP)∶n(NH4+)=2.29∶1、反应时间为37.18min。在此条件下,理论的氨氮去除率为92.79%。在实际操作中,调节水体pH=9.33、热解产物投加量为n(MHP)∶n(NH4+)=2.29∶1、反应时间为38min时氨氮去除率为92.24%。在响应曲面分析获得的最优条件下,使用热解产物处理化学沉淀法处理过的氨氮废水可知,废水中的残余氨氮浓度达到了国家排放标准。对化学沉淀物进行XRD,FTIR分析可知,沉淀物的主要成分为MgNH4PO4·6H2O,且含有少量的Mg3(PO4)2和Mg(OH)2沉淀。