化学沉淀法去除垃圾渗滤液中高浓度氨氮研究

论文摘要

化学沉淀脱氮技术具有工艺简单、反应迅速、净化率高的优点,尤其适用于高浓度氨氮废水的处理。本文以江西麦园垃圾填埋场含高浓度氨氮的渗滤液为研究对象,以Na2HPO4·12H2O、MgCl2·6H2O、MgSO4·7H2O等为药剂与渗滤液中氨氮反应生成难溶磷酸铵镁（MgNH4PO4·6H2O）沉淀,不仅去除氨氮,而且沉淀物可作农用肥料,同时探索出最佳药剂组合。在大量实验基础上,通过对反应影响因素的研究,得出pH值、反应药剂配比等与氨氮去除率和磷利用率的关系,并通过正交与单因素试验得出该方法在处理渗滤液高浓度氨氮废水的最佳试验条件。研究结果表明:在pH=9.0,Mg:p:N=1.2:1.0:1.0（摩尔比）,搅拌时间15min,搅拌速度100转/分的条件下,渗滤液中氨氮浓度为1350mg/L,反应后剩余氨氮浓度为可达100mg/L以下,氨氮去除率达到94%上,残留磷浓度控制在20mg/L以下。可满足后续生化处理按营养比为BOD5:N;P=100:5:1的水质要求。沉淀物组分分析得出:沉淀物中营养元素含量与理论磷酸铵镁的营养元素含量基本一致;电镜扫描及X衍射显示:沉淀物晶体成斜方形,粒度约0.1-0.4mm,吻合磷酸氨镁的晶形,X衍射图谱与磷酸铵镁的特征衍射图吻合,进一步证明沉淀物为磷酸铵镁。沉淀物重金属分析得出:Pb,Cu,Zn,Cd,Hg重金属元素含量均低于《农用污泥中污染物控制标准值》的标准,施于农田基本是安全的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 垃圾渗滤液处理研究现状
• 1.2.1 城市垃圾渗滤液的产生及影响因素
• 1.2.2 垃圾渗滤液主要特点及水质
• 1.2.3 垃圾渗滤液中的氨氮
• 1.3 国外有关垃圾渗滤液脱氮研究现状
• 1.4 国内有关垃圾渗滤液脱氮研究现状
• 1.4.1 空气吹脱法
• 1.4.2 电化学法
• 1.4.3 化学沉淀法(简称MAP法
• 1.4.4 反渗透法
• 1.4.5 催化氧化法
• 1.4.6 复合高铁酸盐
• 1.4.7 乳状液膜法
• 1.4.8 生物法去除氨氮
• 1.5 化学沉淀法脱氮进展
• 1.6 本课题研究目标和研究内容
• 1.6.1 研究内容
• 1.6.2 研究拟解决的问题及创新点
• 第2章 实验材料、仪器及方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验药品
• 2.1.2 实验废水
• 2.1.3 模拟高浓度氨氮废水的配置
• 2.2 实验仪器
• 2.3 分析方法
• 2.3.1 氨氮的测定方法钠氏试剂比色法
• 2.3.2 磷的测定方法钼酸铵分光光度法
• 2.3.3 镁的测定方法铜试剂分离EDTA络合滴定法
• 2.3.4 沉淀物分析方法
• 2.3.4 重金属分析
• 2.4 实验方法
• 2.5 反应操作条件的的探讨及测定
• 第3章 化学沉淀法脱除处理垃圾渗滤液中氨氮试验
• 3.1 药剂选择探讨
• 3.2 渗滤液中其他成分对化学沉淀法脱除氮效果的影响
• 3.3 操作条件的选择
• 3.3.1 反应时间
• 3.3.2 反应搅拌速度
• 3.3.3 反应温度
• 3.4 单因素试验
• 3.4.1 反应最佳pH的确定
• 3.4.2 反应最佳投配比（Mg:N:P）的确定
• 3.5 单因素和操作条件结果分析
• 3.6 正交试验设计
• 3.6.1 因素水平的选择
• 3.6.2 氨氮去除率正交实验
• 3.6.3 磷利用率正交实验
• 3.6.4 正交实验小结
• 3.7 小结
• 第4章 磷酸铵镁的性质及试验产物的组份和结构分析
• 4.1 磷酸铵镁的性质
• 4.2 磷酸铵镁沉淀物的生成
• 4.3 磷酸铵镁沉淀物的收集
• 4.4 试验沉淀物组分分析
• 4.4.1 操作条件的控制
• 4.4.2 试验结果分析
• 4.5 沉淀物扫描电镜分析
• 4.6 沉淀物X衍射分析
• 4.7 生成沉淀物-磷酸铵镁的毒性分析
• 4.8 经济概算
• 4.9 小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果