摘 要:目前,我國水體富營養(yǎng)化的問題比較嚴(yán)重,主要是由于廢水的排放。為解決目前水污染深度除磷的這一高難度問題,研究反應(yīng)條件對脫硫的影響,通過改變反應(yīng)溫度、時間、攪拌速率等,尋找除磷效果較佳的反應(yīng)條件,探究脫磷廢水除磷工藝。為達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,采用氧化鈣作為除磷劑,研究不同條件下對磷酸根吸附量的影響,并采用化學(xué)法進(jìn)行探討,研究去除率。
在工業(yè)廢水中,還有大量的營養(yǎng)元素,例如氮,磷等等,少量的氮磷可以為水中的植物提供養(yǎng)料。這些含有大量的氮磷工業(yè)廢水進(jìn)入天然水體,就會引起水體的富營養(yǎng)化,藻類植物的瘋長,污染了河流,引起水資源的浪費。并且磷元素對水體的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氮元素的影響,這就促進(jìn)了對深度除磷工業(yè)的發(fā)展。而我們所研究的高磷鐵礦濕法除磷工業(yè)恰好可以解決目前這個高難度問題。就于目前的資源環(huán)境領(lǐng)域方面而言,無論是國內(nèi)還是國外,廢水除磷研究都是一個備受矚目的重要課題,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
1實驗原理,方法以及目的
1.1實驗原理
在含磷廢水的反應(yīng)溫度,反應(yīng)時間以及PH適宜的條件下,攪拌速度也合適的優(yōu)化條件下,以氧化鈣為除磷劑,采用化學(xué)沉淀法來除去磷。(可能會產(chǎn)生的沉淀有DCP(CaHPO4)、DCPD(CaHPO4·2H2O)、HAP(Ca5(PO4)3OH)、OCP(Ca4H(PO4)3·5H2O))
1.2實驗方法
取適量的含磷廢水于燒杯之中,進(jìn)行攪拌,以200r/min的速度較為合適,之后將除磷劑氧化鈣溶液一并倒入燒杯中,調(diào)節(jié)溶液的pH值,待實驗結(jié)束后,進(jìn)行過濾洗滌干燥,較后對得到的沉淀進(jìn)行稱重。
2反應(yīng)條件對廢水脫磷脫磷率的影響
2.1反應(yīng)溫度對除磷率的影響
選擇在pH值為10,反應(yīng)時間為30min,攪拌速度在200r/min的優(yōu)化條件下,分別選擇溫度在10、20、30、40、50、60、70、80、90℃的條件下對工業(yè)廢水進(jìn)行實驗。根據(jù)實驗可以得出當(dāng)溫度為10℃時廢水中殘余磷含量還較高,當(dāng)溫度為90℃時,廢水中殘余磷量非常低。所以,我們可以得出,溫度越高,越有利于殘余磷的去除。因為鈣的磷酸鹽的生成需要吸收熱量,根據(jù)化學(xué)平衡原理,升高溫度會促進(jìn)反應(yīng)向吸熱的反向進(jìn)行。
2.2反應(yīng)時間對除磷率的影響
選擇pH=10,溫度在10℃,攪拌速度在200r/min的優(yōu)化條件下,分別在反應(yīng)時間為10、20、30、40、50min的條件下進(jìn)行實驗,可以出各個時間反應(yīng)后殘余磷的含量相差不大,所以反應(yīng)時間對除磷率的影響不是很大。
2.3攪拌速度對除磷率的影響
選擇pH=10,溫度在10℃,反應(yīng)時間為30min的優(yōu)化條件下,分別在攪拌速度為50.100.150.200.250.300的條件下進(jìn)行實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)攪拌速度的改變對除磷率的影響并不大。
2.4pH值對除磷率的影響
在通常情況下,pH值對實驗的結(jié)果具有重要影響。因為溶質(zhì)處于分子狀態(tài)的程度就與pH值有很大的關(guān)系。所以選擇在10℃,反應(yīng)時間為30min,攪拌速度在200r/min的優(yōu)化條件下,分別在pH值為3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的條件下分別進(jìn)行實驗,我們可以看出隨著pH的升高,廢水中的殘余磷的含量降低,知道當(dāng)pH值達(dá)到10時,含量較低,之后隨pH值的升高,廢水中殘余含磷量也開始升高。所以可以得出pH值越大,除磷率越高,當(dāng)pH=10時,除磷率達(dá)到較高。
3除磷廢水循環(huán)實驗
廢水循環(huán),其目的在于節(jié)約成本,所以成本應(yīng)該要遠(yuǎn)低于新用水的,再者不能影響殘余磷含量的降低。除去廢水中的其他離子,進(jìn)行沉淀與過濾得到澄清水,然后調(diào)節(jié)pH值至中和,這樣就可以回收利用了。廢水的循環(huán),可以就大大降低了含磷污水的排放量,降低了廢水的對水資源的污染同時還可以降低了生產(chǎn)成本。
根據(jù)實驗發(fā)現(xiàn),除磷后的廢水溶液也可以除去精礦中的磷,使其磷含量在0.1%以下,它的除磷效果與用去離子水除磷的效果十分接近,都滿足高爐冶煉中所需要配料的要求。所以為了降低成本且采用一種環(huán)保的方式,我們可以用翰林酸性廢水,進(jìn)行一些處理之后在降磷除雜,其效果仍然是十分顯著的。如果這樣的話,用于工業(yè)生產(chǎn),不僅可以大大的降低生產(chǎn)成本,而且還可以做到環(huán)保無污染,是我們現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展的一大優(yōu)勢,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
4結(jié)論
高磷酸性廢水中的磷完全可以采用化學(xué)法和氧化鈣作為除磷劑來除去,并且這是一個很好的方法。因為反應(yīng)時間以及攪拌速率對反應(yīng)的除磷效果并不明顯,所以可以不用特別去控制,但是為了很好地除去廢水中的磷,提高除磷率,這就要求對反應(yīng)溫度以及反應(yīng)溶液的pH值有嚴(yán)格的要求,嚴(yán)格控制反應(yīng)的溫度,溶液的pH值。
雖然目前實驗方法上廢水除磷的途徑已經(jīng)有很多了,但是對于高濃度的廢水來說,采用化學(xué)法更為適合,并且高磷鐵礦濕法脫磷可以提取磷,解決磷資源浪費嚴(yán)重的問題,同時也可以優(yōu)化水質(zhì),保護環(huán)境。
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