环境科学与技术 第25卷 第5期 2002年9月
化学沉淀法去除水中氨氮的试验研究
方建章, 黄少斌
(1.华南师范大学环境科学研究所,广州 510631; 2.华南理工大学应用化学系,广州 5100)
摘 要:研究进行了用Mg2+、Mn2+分别与PO43-作用去除NH4+-N的试验研究,探讨其化学反应机理,确定了最佳投药比、反应pH和Mg2+、Mn2+的协同效应,并对广州李坑垃圾填埋场渗滤液中NH4+-N进行了处理,其中最大NH4+-N去除率达96.1%。
关键词:化学沉淀; 氨氮; 垃圾渗滤液
中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1003-6504(2002)05-0034-02
+
+
作为水体富营养化物质之一的NH4-N,能引起
水体发黑、发臭,严重影响人们的身心健康,其排放受到严格控制,要求小于10mg/L物处理方法[3~
4]
[1~2]
间后,静置取上清液测定NH4-N浓度。2 实验结果及讨论2.1 最佳投药比的确定从文献可知NH4、Mg
应方程式为:
NH4++Mg2++PO43-根据这一反应原理,MePO4
3-[3]
+
2+
3-
。目前对NH4-N
+
的处理主要有吹脱法、化学沉淀法、离子交换法以及生
,对于含高浓度NH4+-N的处理目前
主要采用吹脱法,吹脱法的弊端就是产生二次污染,长时间运行易使设备结垢堵塞,因此在一些垃圾填埋场渗滤液处理工艺中往往将吹脱搁置一边停止使用,这就大大影响了后续处理工艺的效果,因为过高的NH4-N对微小生物生长有很强的抑制作用。化学沉淀法处理NH4-N是20世纪90年代兴起的一种新的处理方法
3-[5~7]
+
+
、PO4
形成沉淀的反
(1)
+
MgNH4PO4|(Mg
2+
2+
、Mn
2+
)BNH4B
最佳的投配摩尔比为1B1B1,因此首先固定
3-Me2+BNH+的摩尔4的摩尔比为1B1,然后改变PO4
比,试验结果如图1,从图1可知,当PO43-投加量摩
3-尔比为:Me2+BNH+为1B1B1时,清液中4BPO4
,其主要原理就是NH4、Mg
+
+2+
、PO4
3-
在碱性水溶液中生成沉淀。本研究考察二种金属离子在PO4配合作用下去除NH4-N的效果,确定最佳
处理方法(包括药剂、操作条件),并对垃圾填埋场渗滤液进行处理,考察了其实际处理效果。1 实验
1.1 实验设备及药剂
实验主要设备有:500mL容积的机械搅拌装置一套(自制)、pHS-1型数字酸度计、753B(53WB)微机型数显紫外分光光度计。
主要药剂有:MgCl2#6H2O、MnSO4、CaCl2、NaH2PO4#12H2O、NH4Cl、NaOH,以上试剂皆为分析纯。
1.2 分析方法
NH4+-N采用纳试试剂分光光度法。1.3 实验方法
称取一定量NaH2PO4溶液放置于容器中,按比例加入浓度5000mg/LNH4-N溶液及金属离子溶液,在搅拌作用下用NaOH溶液调节pH,反应一定时
作者简介:方建章(1966-),男,副研究员,从事环境科学教学科研工作。
+
[8]
NH4+-N浓度分别为Mg2+体系200mg/L,Mn2+体系300mg/L,去除率分别达到96.0%、94.0%,再进一步增加PO43-投加量,NH4+-N去除率不增加,因此确定NH4+BPO43-为1B1。
1 改变PO3-投加比例时,上清液中NH4+-N浓度的变化
(加PO43+后调节反应溶液pH为9.0)
固定NH4+BPO43-摩尔比为1B1,改变Me2+的投加量,从图2可知,结果仍是Me2+BNH4+BPO43-=1B1B1,效果较好。2.2 最佳pH确定
在保证试剂投配摩尔比:Me2+BNH4+BPO43-为1B1B1的条件下,改变反应溶液的pH,试验结果如图3,从图3中可知,对Mg2+体系,当pH为9.0时,上清液中NH4+-N浓度为200mg/L,去除率达到最大96.0%,对Mn2+体系,当pH为10.0时,上清液中
#34#化学沉淀法去除水中氨氮的试验研究 方建章,等
对垃圾渗滤中NH4+-N有较好的去除效果,与模拟试验结果相吻合。
表1 化学沉淀法对广州李坑垃圾渗滤液中NH4+-N去除效果
pH8.09.010.011.0
Mg2+(%)93.194.192.991.0
Mn2+(%)Mg2++Mn2+(%)92.591.794.192.596.194.9
90.7.3
图2 改变Me2+(Mg2+、Mn2+)投加比例时,
上清液中NH4+-N浓度的变化
(增加Me2+后调节反应溶液pH为9.0)
3 结论
(1)研究Mg2+、Mn2+在PO43-作用下去除水溶液中NH4+-N的规律,确定了最佳投药比及反应溶液pH,获得了较好的处理效果。
(2)比较了Mg、Mn及Mg+Mn体系对
+
NH4-N处理效果,结果发现,Mn2+的效果最好,Mg2+与Mn2+混合效果最差,具有反协同作用效应。
(3)用Mg2+、Mn2+及Mg2++Mn2+体系对广州李坑垃圾场渗滤液中的NH4+-N进行处理,最大
2+
2+
2+
2+
NH4-N浓度为100mg/L,去除率达到最大值98.0%。
+
图3 反应溶液pH对溶液中NH4+-N浓度的影响
(Me2+BNH4+BPO3-4摩尔比为1B1B1)
2+
2+
NH4-N去除率分别为96.1%、94.1%、92.7%,具有较好的处理效果。
[参考文献]
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1984,5(4):71~74.
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[4] 杜赦林,肖步诚,阎宋瑜.缺氧-好氧生物膜法系统处理晴
纶废水中的氨氮[J].环境科学,1986,7(2):48~52.[5] 申秀英,许晓路.影响活性污泥脱氮效率的因素[J].环境
科学进展,1993,1(2):48~55.
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bytheprecipitationmethodontheexampleofsomeselectedwastewaters[J].Wat.Sci.Technol.,1991,23:229~234.[7] KulteR.ChemicalwaterandWastewaterTreatmentÒ
[J].Berlin:SpringVerlag,1994,457~465.
[8] 国家环保局5水和废水监测分析方法6编委会.水和废水
监测分析方法(第三版)[M].北京:中国环境科学出版社,19.
(收修改稿日期:2002-04-01)
+
2.3 Mg、Mn的协同作用效应
根据以上确定的反应原理,使试剂投配摩尔比Mg2+BMn2+BNH4+BPO43-为0.5B0.5B1B1,改变反应溶液pH,试验结果如图3,从图3可知,Mg2+、Mn2+混合去除NH4-N其效果在pH8.0~12.0范围内比单独使用Mg应。
2.4 化学沉淀法对垃圾渗滤液中NH4+-N的去除效果
使用上述试剂,在投药摩尔比Me2+BNH4+BPO43-为1B1B1,反应溶液pH为8.0~12.0范围内对广州市李坑垃圾填埋场垃圾渗滤液进行处理,试验结果如表1,李坑垃圾填埋场已运行10多年,其渗滤液出水Mg
2+
+
NH4-N
2++
或Mn
2+
都差,因此具有反协同作用效
含量达4100mg/L,从表1可知,对
+
体系,当反应pH为9.0时,其NH4-N去除率
达94.1%,Mn2+体系,当反应pH为10.0时,其NH4+-N去除率达96.1%,Mg2+、Mn2+混合体系按Mg2+BMn2+BNH4+BPO43-摩尔比0.5B0.5B1B1,当反应pH为10.0时,其
NH4+-N
去除率92.9%,
#35#
EnvironmentalScienceandTechnology
Vol.25,No.5,September2002
harmlessdisposal;sustainabledevelopment
Abstract
AStudyonFlueGasDesulfurizationbyLiquidoidCatalyticDesulphurizer
CAIWe-ijian,LIJ-iwu
(HangzhouUniversityofCommerce,Hangzhou310035)Abstract:DesulphuricmechanismofSurfaceactiveagentLiquidoidCatalyticDesulphurizer(SLCD),anddesulphuriceffectofSLCDindifferentconcentrationwerestudied.DesulphuricefficiencyareaffectedbycirculatingofSLCDsolutionandliquid-gasratio.Itisconcludedthatdesulphuricefficiencyisabout83.6~94.5%onconcentrationofSLCDintherange0.05to2percent,etc.
Keywords:liquidoidcatalyticdesulphurizer;fluegasdesulfuriza-tion(FGD);surface-activeagent;desulphuricefficiency
Abstract:Aninvestigationwasconductedwithregardtothecur-rentsituationofmedicalwastesinrespectsofgeneration,handling
anddisposal.Ingeneral,lackofmanagementandshortageofdis-posalequipmenthaveincurredseriousenvironmentalproblems.Strategyforpollutionabatementofmedicalwastesinthecitywasputforward.
Keywords:medicalwastes;hazardouswastes;pollutioncontrol;incineration
ProgressinRestrainingofHeavyMetalPollution
ofCoalCombustion
LUJing1,WANZhong-ke1,YEHe-qing1,
LUJ-idong2,YULiang-ying2
(1.LaboratoryofLaserTechnology,HuazhongScience
&TechnologyUniversity,Wuhan430074;2.LaboratoryofCoalCombustion,HuazhongScience
&TechnologyUniversity,Wuhan430074)
Abstract:Theexistingcircumstanceofheavymetalsincoalburntproductswaspresented,andthedisposalmethodsforheavymetalswerediscussed.Inthemeantime,theadvancesintherestraintforthiskindofpollutionwerereviewed.
Keywords:coalcombustion;heavymetals;restrain
Ammonia-NitrogenRemovalfromWastewater
byChemicalPrecipitationFANGJian-zhang1,HUANGShao-bin2
(1.SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510631;2.SouthChinaUniversityofScienceandEngineering,DepartmentofAppliedChemistry,Guangzhou5100)Abstract:Inthepaper,thereactionofMg2+.PO3-orMn2+,4
++
PO3-4withNH4wasusedtoremoveNH4-Nfromwastewater,andtheoptionalrationofMe2+(Mg2+,Mn2+):NH+:PO3-and4pHfortheprecipitationreactionandcooperativeeffectofMg,
Mn2+wasdetermined,theremovingofammonia-nitrogenfromLikengLandfillleachingliquorinGuangzhouwastestedbythechemicalprecipitation.TheresultsshowmaximumremovalratioofNH+4-Nis96.1%.
Keywords:chemicalprecipitation;ammonia-nitrogen;landfillleachingliquor
2+
PollutionCharacteristicsofLandfillLeachateandApplicationTrendsofItsTreatingTechnologyYUXiao1,ZHANGJia-yao2,LIUChu-liang1
(1.WuhanEnvironmentalSanitationScienceResearch
andDesignInstitute,Wuhan430015;
2.EnvironmentalCollege,WuhanUnivercity,Wuhan430072)Abstract:Thispapersummarizedthecomplexcharacteristicsofleachatepollution.Itintroducedthestatusofleachatetreatmenttechnologystudyandapplicationinthecountryandabroad.Itwascompliedthetrendofleachatetreatmentstudyandapplicationinthecountry.
Keywords:landfillleachate;pollutioncharacteristics;treatmenttechnology
EngineeringApplicationofABRTechnologyforCassavaAlcoholWastewaterPretreatmentGONGMin,ZHAOJiu-xu,PUSh-idiao,HAOJie
(SicuanMianyangEnvironmentalScienceInstitute,
Mianyang621000)
Abstract:ABRtechnologyusuallyappliedtothetreatmentofor-ganicwastewater.Itisanewprocesstotreatcassavaalcoholwastewater.Theresultsshowthattheprocessovercomesthein-sufficiencyoftraditionaltechnology.RemovalrateisraisedforCODcrandSSetc.
Keywords:ABRtechnology;pretreatment;cassavaalcoholwastewater;anaerobichydrolysis
NewDevelopmentsinPhoto-catalyticDegradation
ofPollutantsUsingNano-sizedTiO2
12
SHIDong-mei,LIZa-ixing,DUOJin-hua3
(1.The3rdDepartment,OrdnanceEngineeringCollege,
Shijiazhuang050003;
2.HebeiUniversityofScienceandTechnology,050018;3.EnvironmentalProtectionBureauofHebeiProvince,
Shijiazhuang050003)
Abstract:Thepaperbrieflydescribesthemechanismofphoto-catalyticoxidationusingnano-sizedTiO2fordegradationoforganicpollutantsinwaters.Somerecentadvancesinexperimentalre-searchesarereviewedinrespectoftreatmentofwaterpollutionduetooil,organo-phosphoruspesticidesandchlorinatedhydrocarbons,etc.
Keywords:nano-sizedTiO2;photo-catalytic;waterpollutants
MedicalWastesPollutioninWuhan:
theStatusQuoandStrategy
12
WANGDong-fang,WEIJin-bao
(1.WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430023;2.Dept.ofEnvironmentalScience,Wuhan
University,Wuhan430072)