pH值，最后 再加入鎂鹽，而本發(fā)明通過改變藥劑添加順序，在酸性條件下先加入氧化鎂再加入氨氮或 磷酸鹽，可有效提高氧化鎂的溶解度，進(jìn)而提高磷酸銨鎂的脫氮除磷效果，同時溶解的氧化 鎂會使廢水pH上升，減少了 pH值調(diào)節(jié)的藥劑費用；
[0026] (4)本發(fā)明中廢水的初始pH值和攪拌時間與氧化鎂在廢水中的溶解度呈正比例 關(guān)系，隨著PH值下降或攪拌時間的延長，氧化鎂的溶解速率加快，為降低能耗和后續(xù)pH調(diào) 節(jié)藥劑費用，同時獲得最優(yōu)的脫氮除磷效果，本發(fā)明經(jīng)過大量的實驗得知，將廢水初始PH 值調(diào)節(jié)至1~3,攪拌時間為5~15min時，脫氮除磷效果達(dá)到最優(yōu)，煅燒產(chǎn)物添加量與脫氮 除磷呈正比例關(guān)系，隨著煅燒產(chǎn)物添加量的增加，脫氮除磷效率上升，但同時上清液中殘留 的鎂離子含量也相應(yīng)上升，給后續(xù)的處理帶來負(fù)擔(dān)，同時增加了藥劑費用，為了降低藥劑費 用以及控制上清液中殘留鎂離子的濃度，由實驗結(jié)果知，當(dāng)熱解產(chǎn)物與廢水中氨氮或磷酸 鹽的摩爾比為（0. 8~1. 2) : 1時，脫氮除磷效果達(dá)到最優(yōu)。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明實施例1中去除電鍍廢水中磷酸鹽的效果圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明實施例2中去除某化工廢水中氨氮的效果圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明實施例3中去除某化工廢水中氨氮的效果圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0031] 實施例1
[0032] 一種電鍍廢水，廢水水質(zhì)如表1所示。
[0033] 表1電鍍廢水水質(zhì)
[0034]
[0035] 本實施例的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其步驟為：
[0036] (1)菱鎂礦石購自遼寧營口，破碎過100目篩，在600~1200°C下煅燒0.5h-3.0h， 得煅燒產(chǎn)物；
[0037] (2)向廢水中加入步驟（1)制得的煅燒產(chǎn)物（廢水的pH值為0?62)，煅燒產(chǎn)物與 廢水中磷酸鹽的摩爾比為〇. 9:1，磁力攪拌時間為lOmin，菱鎂礦石溶解后混合液體的pH為 7. 2 ；
[0038] (3)向步驟⑵中攪拌后的廢水中加入氯化氨，氯化氨與磷酸鹽的摩爾比為1:1， 與煅燒產(chǎn)物的摩爾比（煅燒產(chǎn)物按1〇〇 %的氧化鎂計算）為〇. 9:1，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到 9. 5,攪拌30min，靜置30min，形成磷酸銨鎂晶體；
[0039] (4)通過自由沉淀，0.45微米濾膜過濾，獲得磷酸銨鎂晶體，磷酸銨鎂晶體純度在 90%以上，可用于緩釋肥。
[0040] 菱鎂礦磷酸銨鎂結(jié)晶法除磷效果見圖1。實驗過程中主要考察了不同煅燒溫度和 煅燒時間對菱鎂礦石去除電鍍廢水中磷酸鹽的影響，從圖中可以看到，煅燒溫度和煅燒時 間與磷酸鹽去除效率呈正相關(guān)性，隨著煅燒溫度以及煅燒時間的升高或延長，磷酸鹽去除 效率呈正比例增加，當(dāng)煅燒溫度超過700度，煅燒時間超過1. 5小時時，菱鎂礦作為鎂鹽，磷 酸銨鎂結(jié)晶法脫除磷酸鹽的效率超過80%，最高可以達(dá)到87%以上?；厥盏某恋懋a(chǎn)物經(jīng) XRF和ICP檢測，磷酸銨鎂的純度為91. 5%。
[0041] 通過本發(fā)明的方法，可以非常明顯的降低磷酸銨鎂法處理高濃度酸性磷酸鹽廢水 的藥劑費用，而且磷酸鹽去除率比較高，處理后的鎂離子濃度在30~50mg/L，不影響后續(xù) 的廢水處理。
[0042] 實施例2
[0043] 某化工廢水，廢水水質(zhì)見表2。
[0044] 表2某化工廢水水質(zhì)
[0045]
[0046] 本實施例的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其步驟為：
[0047] (1)菱鎂石礦購自遼寧營口，破碎過100目篩，在800°C下煅燒I. 5h，得煅燒產(chǎn)物；
[0048] (2)向廢水中加入步驟（1)制得的煅燒產(chǎn)物，煅燒產(chǎn)物與廢水中氨氮的摩爾比為 0? 2:1~L 6:1，磁力攪拌lOmin，菱鎂礦石溶解后混合液體的pH為4. 0~8. 5 ;
[0049] (3)向步驟（2)中攪拌后的廢水中加入磷酸二氫鈉，廢水中的氨氮與磷酸鹽的摩 爾比為1:1，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到9. 5,攪拌30min，靜置30min，形成磷酸按鎂晶體；
[0050] (4)通過自由沉淀，0. 45微米濾膜過濾，獲得磷酸銨鎂晶體，磷酸銨鎂晶體純度在 98%以上，可用于緩釋肥。
[0051] 菱鎂礦磷酸銨鎂結(jié)晶法脫氮效果見圖2。實驗過程中主要考察了不同投加量對氨 氮去除效率的影響，廢水起始pH值為0. 32,加入800度煅燒1. 5小時的菱鎂礦后，菱鎂礦 會快速溶解，溶解后的混合溶液pH值會升到4. 0~8. 5之間，混合溶液pH升至多少與加入 的菱鎂礦量有關(guān)，加入的菱鎂礦量多，混合溶液PH就高；從圖2可以看到，當(dāng)菱鎂礦投加量 (煅燒后的菱鎂礦：氨氮）摩爾比超過0.9:1時，磷酸銨鎂結(jié)晶法氨氮去除效率接近90%， 繼續(xù)提高菱鎂礦與氨氮摩爾比至1:1時，氨氮去除效率最高可以超過98%。由于廢水中不 含有金屬離子，菱鎂礦中干擾離子經(jīng)廢水稀釋后濃度下降，經(jīng)XRF和ICP檢測，回收的磷酸 銨鎂晶體純度達(dá)到96%以上。
[0052] 通過本發(fā)明的方法，可以非常明顯的降低磷酸銨鎂法處理高濃度酸性氨氮廢水的 藥劑費用，而且氨氮去除率比較高，處理后的鎂離子濃度在5~25mg/L，不影響后續(xù)的廢水 處理。
[0053] 實施例3
[0054] 某化工廢水，廢水水質(zhì)見表3。
[0055] 表3某化工廢水水質(zhì)
[0056]
[0057] 本實施例的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其步驟為：
[0058] (1)菱鎂石礦購自遼寧營口，破碎過100目篩，在900°C下煅燒lh，得煅燒產(chǎn)物；
[0059] (2)用鹽酸調(diào)節(jié)廢水的pH值至1~6,然向廢水中加入步驟（1)制得的煅燒產(chǎn)物， 煅燒產(chǎn)物與廢水中氨氮的摩爾比為〇. 9:1，磁力攪拌Imin~20min，菱鎂礦石溶解后混合液 體的pH為7~9 ;
[0060] (3)向步驟（2)中攪拌后的廢水中加入磷酸二氫鈉，廢水中氨氮與磷酸鹽的摩爾 比為1:1，與煅燒產(chǎn)物的摩爾比（煅燒產(chǎn)物按100%的氧化鎂計算）為0. 9:1，用氫氧化鈉調(diào) 節(jié)pH到9. 5,攪拌30min，靜置30min，形成磷酸按鎂晶體；
[0061] (4)通過自由沉淀，0. 45微米濾膜過濾，獲得磷酸銨鎂晶體，磷酸銨鎂晶體純度在 98%以上，可用于緩釋肥。
[0062] 菱鎂礦磷酸銨鎂結(jié)晶法脫氮效果見圖3。實驗過程中主要考察了不同起始pH值和 攪拌時間對氨氮去除效率的影響，廢水起始PH值從1~6,加入900度煅燒后的菱鎂礦后， 攪拌時間為Imin~20min ;從圖3中可以看到，隨著攪拌時間的延長，氨氮去除效率呈上升 趨勢，pH為1時，氨氮去除效率最低超過84%，最高接近89%;即使在廢水起始pH為6的條 件下，攪拌時間為1分鐘時的氨氮去除率達(dá)到73%以上，20分鐘后的氨氮去除率達(dá)到78%。 同時，經(jīng)XRD和ICP檢測，磷酸銨鎂污泥的純度達(dá)到98%。
[0063] 通過本發(fā)明的方法，可以非常明顯的降低磷酸銨鎂法處理高濃度酸性氨氮廢水的 藥劑費用，而且氨氮去除率比較高，處理后的鎂離子濃度在30~65mg/L，不影響后續(xù)的廢 水處理。
【主權(quán)項】
1. 一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其步驟為： (1)將菱鎂石礦破碎過篩，然后在600~1200°C下煅燒0. 5~3h，得煅燒產(chǎn)物； ⑵將廢水的PH值調(diào)節(jié)至1~7,然后向廢水中加入步驟⑴中得到的煅燒產(chǎn)物，攪拌 1~30min，煅燒產(chǎn)物與廢水中的氨氮或磷酸鹽的摩爾比為（0. 6~1. 5) : 1 ; (3)向步驟⑵中攪拌后的廢水中加入磷酸二氫鈉或氯化氨，調(diào)節(jié)PH值，形成磷酸銨鎂 晶體，將磷酸銨鎂晶體沉淀并與廢水分離。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其特征在于：所述的 廢水為氨氮或磷酸鹽濃度多500mg/L的酸性廢水。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其特征在于：所述的 步驟（1)中篩的規(guī)格為100目，煅燒溫度為600~800°C，煅燒時間為0. 5~I. 5h。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其特征在于：所述的 步驟⑵中將廢水的pH值調(diào)節(jié)至1~3。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其特征在于：所述的 步驟（2)中攪拌時間為5~15min。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其特征在于：所述的 步驟（2)中煅燒產(chǎn)物與廢水中的氨氮或磷酸鹽的摩爾比為（0. 9~I. I) : 1。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，其特征在于：所 述的步驟（3)中加入磷酸二氫鈉或氯化氨后使廢水中的鎂與NH 4+、PO廣的摩爾比為 Mg:NH4+:P0廣=(0? 6 ~I. 5) : 1: 1，調(diào)節(jié) pH 至 9. 5。8. 權(quán)利要求1中所述的一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法在電鍍廢水、厭氧上清 液、化工廢水、焦化廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于菱鎂石的廢水脫氮除磷方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。其步驟為：(1)菱鎂石礦破碎過篩，高溫煅燒，得煅燒產(chǎn)物；(2)調(diào)節(jié)廢水初始pH值，然向廢水中加入步驟(1)制得的煅燒產(chǎn)物，調(diào)節(jié)煅燒產(chǎn)物與廢水中氨氮或磷酸鹽的摩爾比和攪拌時間；(3)向步驟(2)中攪拌后的廢水中加入磷酸二氫鈉或氯化氨，獲得磷酸銨鎂晶體。本發(fā)明以菱鎂石煅燒產(chǎn)物作為鎂源，改變磷酸銨鎂結(jié)晶藥劑的添加方法，解決了磷酸銨鎂結(jié)晶法藥劑成本過高的問題，同時提高了脫氮除磷的效率，回收的磷酸銨鎂固體用于緩釋肥或循環(huán)利用。
【IPC分類】C02F1/58, C02F1/66, C02F1/52
【公開號】CN104944561
【申請?zhí)枴緾N201510332875
【發(fā)明人】余榮臺, 任洪強, 梁瀟, 謝志鵬, 汪長安, 馬湘
【申請人】景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月16日