磷酸铵镁法去除和回收猪场污水中营养元素的研究进展.doc

磷酸铵镁法去除和回收猪场污水中营养元素的研究进展 8中国沼气China曙∞2009,27(1) 磷酸铵镁法去除和回收猪场污水中营养元素的研究进展 段妮娜,董滨,陈洪斌,何群彪 (1,同济大学环境科学与工程学院,上海200092;2.浙江大学宁波理工学院,宁波315100) 摘要:采用磷酸铵镁结晶法处理猪场污水,可实现猪场污水氮磷的去除及资源的回收,有利于畜牧业及磷资源 的可持续发展.文章结合研究现状介绍了磷酸铵镁结晶法用于猪场污水的基本原理和影响因素,总结了目前研究 的不足之处,同时展望了该法处理猪场污水的研究方向和发展前景. 关键词:磷酸铵镁;猪场污水;磷回收 中图分类号:X703;$216.4文献标识码:A文章编号:1000—1166(2009)01—0008—05 StudyStatusandDevelopmentofStruviteCrystallizationfromSwineWastewaterforNutrientElementsRecovery /DUANNi-na,DONGBin?,CHENHong.bin,HEQun.biao/(CollegeofEnvironmentalScienceandEngi. neering,Ton~iUniversity,Shanghai200092,China;2.NingboInstituteofTechnology,ZheJiangUniversity, Ningbo315100.China) Abstract:MoreattentionshavebeenpaidtostruviteformationfromswinewastewaterduetOitssimultaneouslyremov~and recoreryofnitrogenandphosphorousandrealizingtheresoureerization.Thetechniqueofstruvitecrystallizationanditsbas— icprincipleandinfluencefactorsforphosphorusremov~fromswinewastewaterarereviewedinthispaper.Andthekey pointsneedingfurtherstudyandtheprospectareproposed. Keywords:struvite;magnesiumammoniumphosphate;swinewastewater;phosphorousrecovery 1引言 磷在自然界中主要以磷矿的形式存在,作为一 种不可再生资源,是举足轻重的工业原料之一.据 美国地质调查局(USGS)的资料估计llJ,地球上的 磷矿资源储量只能维持9O年.与此同时,磷又是引 起水体富营养化的重要因素.随着氮,磷排放标准 的提高和可持续发展战略的实施,污水处理和资源 回收的结合已越来越受重视.其中,用磷酸铵镁结 晶法去除和回收污水中的氮磷自2O世纪60年代逐 渐开展起来. 磷酸铵镁(MgNHPO?6H0)俗名鸟粪石,是 重要的工业原料和缓释肥料,通过向高氮磷含量污 水中投加镁剂并控制反应条件,可生成磷酸铵镁结 晶并降低水中氮磷含量. 猪场污水属于高浓度有机污水,根据清粪工艺 的不同,总磷含量100～200mg?L～,氨氮含量200 ～ 2000mg?L一,采用磷酸铵镁结晶法对污水中的 收稿日期: 项目来源: 作者简介: 通讯作者: 磷进行回收,可实现猪场污水氮磷的去除及资源的 回收,有利于畜牧业及磷资源的可持续发展. 2磷酸铵镁法去除和回收猪场污水中营养元素的 研究进展 2.1磷酸铵镁结晶法的基本原理 磷酸铵镁为白色菱形或斜方形晶体,难溶于水, 其溶度积常数为5.05×10～4.36×10,当 溶液中含有Mg2,NH;以及PO:一,且离子浓度积 大于溶度积常数,即溶液处于过饱和状态时,会自发 结晶生成磷酸铵镁,反应式如下式所示: Mgn+NH+PO;一+6H2O—MgNH4PO4?6H2OJ 溶液的过饱和度是形成结晶的关键参数,它与 溶液pH和参加反应的离子浓度有关.另外,大 量研究表明,磷酸铵镁结晶的pH为7～lO,最佳pH 为9～9.5.磷酸铵镁结晶形成可分为晶核形成和 晶体生长两阶段.其中,晶核形成所需时间即诱导 时间与溶液过饱和度,pH,溶液混合能和是否投加 晶种有关,晶体生长同样受以上因素影响.经过国 2oo8.115 上海市科委重大项目(07dz22019;08dz2290602);宁波市重大科技计划项目(2008C10023) 段妮娜(I984一),女,在读硕士,研究方向水污染控制. 董滨,E—mail:tj_dongbin@163.corn 中国沼气China