论文总字数：15129字

目 录

摘要 4

1.绪论 6

1.1氮污染 6

1.2氨氮的现状 6

1.3氨氮及其危害 6

1.4水体富营养化及其影响 7

1.4.1水体富营养化 7

1.4.2“水体营养化”的影响 7

1.4.3“水体富营养化”对人体的不良影响 7

1.5对氨氮的处理方法 7

1.5.1空气吹脱法 8

1.5.2气提法 8

1.5.3折点加氯法 8

1.5.4生物法 8

1.5.5高级氧化技术 8

1.5.6化学沉淀法 9

1.6鸟粪石沉淀法 9

2.材料与方法 9

2.1实验材料 9

2.2分析方法 9

2.3实验方法 10

2.3.1反应药剂的影响 10

2.3.2实验条件的影响 10

2.3.3沉淀产物的表征 10

2.3.4实际废水处理 10

3.结果与讨论 10

3.1反应药剂的选择 10

3.2反应pH的影响 11

3.3反应时间的影响 12

3.4磷酸氢二钠投加量的影响 13

3.5氯化镁投加量的影响 13

3.6初始浓度的影响 14

3.7表征分析 15

3.8实际废水处理 16

4.结论 17

参考文献 17

致谢 19

鸟粪石沉淀法处理中等浓度氨氮废水研究

钱琨

，China

Abstract: Medium concentration ammonia nitrogen wastewater was treated by Struvite precipitation. The key factors of pH, reaction time, dosage, initial concentration, phosphorus sources and magnesium sources were investigated. The experiment results showed: when the initial concentration of ammonia-nitrogen was 200 mg/L , Na₂HPO₄·12H₂O and MgCl₂·6H₂O was added as medicament, the reaction pH of 10.0, the reaction time of 10 minutes, the dosing ratio for n(N):n(P) of 1:0.8~1:0.9, n(N):n(P) of 1:1~1:1.2, it had good treatment effect. The results of infrared spectrum adsorption peak, SEM image and XRD analysis indicated that the recovery of the product was struvite. The experiment of treatment of medium concentration ammonia-nitrogen actual wastewater, the optimum dosing ratio for n(N):n(P):n(Mg) was 1:0.8:1.05, the residual concentrations of ammonia-nitrogen and phosphorus after the treatment were 41.1 mg/L and 4.5 mg/L respectively, which were accordance with the industrial park wastewater pipe requirements.

Key words: medium concentration ammonia-nitrogen wastewater; struvite; precipitation; treatment

1.绪论

1.1氮污染

自然界之中，氮可谓分布相当广泛的元素，大气组成中79%都是氮。在水体中，氮有两种存在形式：有机氮以及无机氮。无机氮包括硝酸盐，亚硝酸盐和铵盐等。有机氮包括了碳酰胺、氨基酸、胺类、氨基糖、蛋白质等^[1]。自然界之中，氮的形态转化过程也是十分复杂的。在水库，湖泊，植被，河流中会发生多种多样的形态转化过程，比如硝化，反硝化，氧化还原，淋失，沉积，吸附等^[2]。

1.2氨氮的现状

近年来，随着钢铁、化工、石油等行业的迅速发展，各种合成氨、尿素、复合肥等产品为主的企业大量崛起，使得氨氮废水的排放大量增加。除此之外，有许多不法企业，在生产过程中将未经处理的低碳高氨氮的废水直接排放，而其氨氮含量往往上千，使得水中的氨氮含量急剧上升，从而导致水体富营养化、破坏生态平衡，影响水产，最终危害动物及人体的健康^[3]。

而且，在中国，大多数的污水处理厂只会对废水进行二级处理，即处理一些耗氧化合物，所以，会导致处理之后的污水中铵根正离子的浓度上升^[4]。加上随着养殖业和种植业的发展，我国的农村以及城乡结合地区也作为氨氮的污染源排除了大量的氨氮，因为缺乏相应的规范的处理设备，作为污染源，农业用水以及城市用水也是加剧了这一个现象的发生^[5]。

在工业循环水进行杀菌的过程中，如果水体中含有相当浓度的氨氮，那么在此过程中会使得水体中的氯元素的含量大大提高，从而造成严重的金属腐蚀现象，对铜金属的影响尤其明显。在污水回用的过程中，水中的氨氮使得管道中的水富营养化，使得微生物大量繁殖，形成生物垢，从而堵塞设备和管道，影响热交换的效率。

1.3氨氮及其危害

氨氮是氮元素在水中的主要存在形式之一。同时，氨氮也是水体中的一种主要耗氧污染物，当氨氮的浓度到达一个临界点时，可以导致水体富营养化，从而对水体环境造成一定程度的破坏。在氨氮进入水体之后，它会导致水生植物的异常增殖，水中的溶解氧含量降低、透明度下降、水质变坏、大量水生生物的死亡^[6]，甚至会导致湖泊河流的干涸消亡。不仅如此，氨氮还会对人的身体造成巨大危害，他也是使人体细胞发生癌变的重要因素之一 ^[7]。

1.4水体富营养化及其影响

1.4.1水体富营养化

水体污染中一项很重要、也极为可怕的污染是“水体富营养化”，水中磷的含量大于0.02mg/L，氮含量大于0.2mg/L时，水体呈现营养初始状态，开始营养化，从而导致水体内的某些水生植物大量繁殖，造成不良的影响^[8~9]。

1.4.2“水体营养化”的影响

水体在营养化之后，一方面，水体内的藻类会大量繁殖从而导致水体的水质恶化，产生难闻的气味；另一方面，某些藻类是含有一定毒素的，以沟藻属为例，它们能够产生一种贝类生物能够吸收的毒素，而这种毒素在这种贝类被打捞出来食用以后会让人产生腹泻，胃病，更有甚者，会在食用了这种贝类后死亡。所以，生活在富营养化的水体中的水生产品被打捞出来销售之后，会通过食物链对人的健康产生非常不利的影响，更可能会导致毒素在人的体内淤积，从而导致人中毒，死亡。所谓的赤潮就是在水体富营养化之后，海生腰鞭毛目生物过度繁殖之后的结果^[10]。

不仅如此，“水体富营养化”很可能造成湖泊退化、淤泥化，甚至变浅，成为沼泽，从而消亡 ^[11]。“水体富营养化”会使水体中的藻类大量繁殖，最终死亡，而这些过程都是要大量消耗水中的溶解氧的，所以，在溶解氧大量被消耗的情况下就会导致水体中赖以生存的鱼类因为无法在水中得到足够的溶解氧而窒息，因此，渔业资源会遭到巨大破坏，从而对国家经济产生很大的影响。而水体一旦营养化，没有个几十年是很难恢复到原来的状态的，甚至可能无法恢复。

1.4.3“水体富营养化”对人体的不良影响

富营养化之后的水体不仅对水产品有毒害作用，也会直接、间接地对人造成危害。一旦水中硝化氮含量大于10mg/L或大于50mg/L时，人一旦饮用，人体内的血红蛋白会被水中的硝化氮氧化为高铁血红蛋白，而血红蛋白的缺失，人体血液运输氧的能力大大降低，人会出现缺氧的症状，婴儿一旦被其影响，后果不堪设想。当人体内的这种血红蛋白的氧化物的含量gt;70%时，人就会因此而窒息。不仅如此，如果亚硝酸盐在人体中长期存在，可能会导致细胞的癌变，甚至会使孕妇体内的胎儿发育不良，从而使畸胎发生的概率大大上升。

1.5对氨氮的处理方法

目前常用的氨氮的处理方法有生物法、吹脱法、汽提法、化学沉淀法、折点加氯法、膜分离法和离子交换法等^[11]。

1.5.1空气吹脱法

该方法适用于处理高浓度的氨氮废水，吹脱是指让水体不与空气连续接触，利用水中组分的平衡浓度差异和实际浓度差异来使氨氮转移到气相中从而进行消除。

空气吹脱法是指，利用废水中所含有的氨氮等挥发性化合物质的平衡浓度和实际浓度的差值，在pHlt;7的条件下，用空气吹脱或者蒸汽汽提的方式，不断地将废水中的氨氮等挥发性化和物质从液相转移到气相中去，从而达到从废水中去除氨氮化合物的目的^[12]。

空气吹脱法的工业流程十分简单，处理的效果也十分稳定，去除率可以达到60%-95%左右，而且吹脱出的氨氮可以用盐酸或水吸收，之后产生的副产物也可以回收利用，也十分有用。

在使用此方法时应该特别注意排放出的气体是否符合国家的大气排放标准，防止造成二次污染。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：15129字

相关图片展示：