MAP法處理氨氮廢水的影響因素分析

更新時間：2010-12-24 15:33 來源：作者: 閱讀：9916

MAP法處理氨氮廢水的主要影響因素為: pH值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)物配比等,它們都會影響磷酸銨鎂的除氮效果。

1　pH值

作為無機化學(xué)沉淀反應(yīng),無論采用何種藥劑配及配比,合適的pH 都是保證反應(yīng)能否實現(xiàn)的關(guān)鍵。MAP在堿性條件下溶解度隨pH值的升高而降低,其溶于酸不溶于堿。一般認為pH在7～1015 之間發(fā)生主要化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)pH < 7時,溶液中PO₄^-3 濃度低,不利于反應(yīng)進行;當(dāng)pH > 1015 時,磷酸氨鎂在強堿溶液中會發(fā)生分解,使部分已經(jīng)固定的氨氮游離出來,生產(chǎn)溶解度更低的Mg₃( PO₄ ) 2 沉淀 ( K_sp = 918 ×10- 25 , 25℃) 。

國內(nèi)外的研究人員對MAP法處理氨氮廢水的最佳pH值進行了研究,結(jié)果如表1所示。

表1　MAP法處理不同氨氮廢水最佳pH及氨氮去除率

2　反應(yīng)溫度

溫度對磷酸銨鎂的生成有一定的影響。

郝瑞剛等在MAP法去除焦化廢水氨氮的實驗中,在4個不同溫度考慮溫度對氨氮去除效果的影響中發(fā)現(xiàn),隨溫度升高,氨氮的去除效果增加,但當(dāng)溫度超過30℃時,氨氮的去除率反而減小,處理效果下降, 分析原因是由于溫度影響NH4OH 和 HPO4 - 的電離平衡以及MgNH4 PO4 的離解。

Mijangoss等研究也發(fā)現(xiàn), 當(dāng)反應(yīng)溫度從 25℃升高到60℃時,磷酸銨鎂的生成量減少,溶液中殘留的氨氮的濃度升高,保持較低的反應(yīng)溫度對于氨氮去除有利。但在于瑞蓮等采用MAP法去除垃圾滲濾液中氨氮的實驗中發(fā)現(xiàn),在15℃～35℃ 范圍內(nèi),溫度的變化對垃圾滲濾液中氨氮的去除率影響不大。

反應(yīng)溫度是影響氨氮去除率的關(guān)鍵因素,綜合考慮,溫度在25℃～30℃之間氨氮去除率效果應(yīng)最好。在中國MAP法幾乎不受冬季低溫和夏季高溫的影響。

3　反應(yīng)時間

反應(yīng)時間對磷酸銨鎂生成也有一定的影響。理論上講,反應(yīng)時間越長氨氮的去除率越高,剩余氨氮的濃度越小。

Zdybiewska對氮肥廠廢水進行實驗,發(fā)現(xiàn)當(dāng) 反應(yīng)時間為25 min時,氨氮去除率最高( 80% ) ,同時反應(yīng)時間也是形成MAP晶粒大小的因素之一。

Strafuli等研究結(jié)果表明, 1 min內(nèi)氨氮去除率即達到最終去除率(180 min時)的98% ,說明磷酸銨鎂沉淀的生成速度非�？臁ｋS反應(yīng)時間的延長,磷酸銨鎂晶體的粒徑慢慢增加,反應(yīng)180 min后沉淀的粒徑已經(jīng)由反應(yīng)1 min時的011 mm增加到3 mm,雖然氮磷去除率變化不大,但是晶粒越大,沉淀效果越好,但反應(yīng)所需的動力消耗越多,處理費用就越高。

4　反應(yīng)物配比

一定條件下, 磷酸銨鎂沉淀存在時, Mg^{2 +} 、 NH₄⁺ 和PO₄^-3 3種離子的活度積等于常數(shù),反應(yīng)物的配比對氨氮的去除率影響較大。采用MAP法處理氨氮廢水的研究中,反應(yīng)物的配比及氨氮去除率見表2。

表2　MAP法處理氨氮廢水反應(yīng)物配比及氨氮去除率