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探讨采用氧化钙作为除磷剂解决深度废水除磷工艺

    发布时间:2017年7月3日     点击数:1728   【

摘 要:目前,我国水体富营养化的问题比较严重,主要是由于废水的排放。为解决目前水污染深度除磷的这一高难度问题,研究反应条件对脱硫的影响,通过改变反应温度、时间、搅拌速率等,寻找除磷效果最佳的反应条件,探究脱磷废水除磷工艺。为达到国家排放标准的要求,采用氧化钙作为除磷剂,研究不同条件下对磷酸根吸附量的影响,并采用化学法进行探讨,研究去除率。

在工业废水中,还有大量的营养元素,例如氮,磷等等,少量的氮磷可以为水中的植物提供养料。这些含有大量的氮磷工业废水进入天然水体,就会引起水体的富营养化,藻类植物的疯长,污染了河流,引起水资源的浪费。并且磷元素对水体的影响远远大于氮元素的影响,这就促进了对深度除磷工业的发展。而我们所研究的高磷铁矿湿法除磷工业恰好可以解决目前这个高难度问题。就于目前的资源环境领域方面而言,无论是国内还是国外,废水除磷研究都是一个备受瞩目的重要课题,具有非常广阔的发展前景。

1实验原理,方法以及目的

1.1实验原理

在含磷废水的反应温度,反应时间以及PH适宜的条件下,搅拌速度也合适的优化条件下,以氧化钙为除磷剂,采用化学沉淀法来除去磷。(可能会产生的沉淀有DCP(CaHPO4)、DCPD(CaHPO4·2H2O)、HAP(Ca5(PO4)3OH)、OCP(Ca4H(PO4)3·5H2O))

1.2实验方法

取适量的含磷废水于烧杯之中,进行搅拌,以200r/min的速度最为合适,之后将除磷剂氧化钙溶液一并倒入烧杯中,调节溶液的pH值,待实验结束后,进行过滤洗涤干燥,最后对得到的沉淀进行称重。

2反应条件对废水脱磷脱磷率的影响

2.1反应温度对除磷率的影响

选择在pH值为10,反应时间为30min,搅拌速度在200r/min的优化条件下,分别选择温度在10、20、30、40、50、60、70、80、90℃的条件下对工业废水进行实验。根据实验可以得出当温度为10℃时废水中残余磷含量还较高,当温度为90℃时,废水中残余磷量非常低。所以,我们可以得出,温度越高,越有利于残余磷的去除。因为钙的磷酸盐的生成需要吸收热量,根据化学平衡原理,升高温度会促进反应向吸热的反向进行。

2.2反应时间对除磷率的影响

选择pH=10,温度在10℃,搅拌速度在200r/min的优化条件下,分别在反应时间为10、20、30、40、50min的条件下进行实验,可以出各个时间反应后残余磷的含量相差不大,所以反应时间对除磷率的影响不是很大。

2.3搅拌速度对除磷率的影响

选择pH=10,温度在10℃,反应时间为30min的优化条件下,分别在搅拌速度为50.100.150.200.250.300的条件下进行实验,结果发现搅拌速度的改变对除磷率的影响并不大。

2.4pH值对除磷率的影响

在通常情况下,pH值对实验的结果具有重要影响。因为溶质处于分子状态的程度就与pH值有很大的关系。所以选择在10℃,反应时间为30min,搅拌速度在200r/min的优化条件下,分别在pH值为3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的条件下分别进行实验,我们可以看出随着pH的升高,废水中的残余磷的含量降低,知道当pH值达到10时,含量最低,之后随pH值的升高,废水中残余含磷量也开始升高。所以可以得出pH值越大,除磷率越高,当pH=10时,除磷率达到最高。

3除磷废水循环实验

废水循环,其目的在于节约成本,所以成本应该要远低于新用水的,再者不能影响残余磷含量的降低。除去废水中的其他离子,进行沉淀与过滤得到澄清水,然后调节pH值至中和,这样就可以回收利用了。废水的循环,可以就大大降低了含磷污水的排放量,降低了废水的对水资源的污染同时还可以降低了生产成本。

根据实验发现,除磷后的废水溶液也可以除去精矿中的磷,使其磷含量在0.1%以下,它的除磷效果与用去离子水除磷的效果十分接近,都满足高炉冶炼中所需要配料的要求。所以为了降低成本且采用一种环保的方式,我们可以用翰林酸性废水,进行一些处理之后在降磷除杂,其效果仍然是十分显著的。如果这样的话,用于工业生产,不仅可以大大的降低生产成本,而且还可以做到环保无污染,是我们现在工业发展的一大优势,具有非常广阔的应用前景。

4结论

高磷酸性废水中的磷完全可以采用化学法和氧化钙作为除磷剂来除去,并且这是一个很好的方法。因为反应时间以及搅拌速率对反应的除磷效果并不明显,所以可以不用特别去控制,但是为了很好地除去废水中的磷,提高除磷率,这就要求对反应温度以及反应溶液的pH值有严格的要求,严格控制反应的温度,溶液的pH值。

虽然目前实验方法上废水除磷的途径已经有很多了,但是对于高浓度的废水来说,采用化学法更为适合,并且高磷铁矿湿法脱磷可以提取磷,解决磷资源浪费严重的问题,同时也可以优化水质,保护环境。

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