[發(fā)明專利]一種去除廢水中的氮和磷的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510523614.2
• 申請(qǐng)日: 2015-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105130050A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董延茂;趙丹;李曉春;王玉東;譚瑩雪;邱旻昊;徐曉華;王時(shí)雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州科技學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 曹毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于固廢氧化鎂煙氣脫硫廢渣-脫硫廢水-高鈣粉煤灰的去除廢水中的氮和磷的方法。

背景技術(shù)

高鈣粉煤灰（high-calciumflyash，HCFA）與濕式氧化鎂煙氣脫硫廢渣（Magnesia-basedfluegasdesulfurizationresidues，MFGDR）、廢水（含硫酸鎂）是火力發(fā)電廠在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量的工業(yè)廢棄物。其中，HCFA主要由玻璃質(zhì)的空心球狀顆粒組成，干容重較小（6.1～11.9kN/m³），目前主要用于修筑道路、生產(chǎn)水泥等。HCFA比表面較大，吸附性較強(qiáng)，其含有的活性CaO含量較高，與水反應(yīng)后生成的Ca(OH)₂使環(huán)境堿化，可促使HCFA中的SiO₂、Al₂O₃等物質(zhì)緩慢溶解，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等膠凝物質(zhì)，可用于廢水處理。MFGDR中含有氧化鎂、氫氧化鎂、硫酸鎂、硅藻土等成分，Mg、Ca和S的元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為9~11%、2~3%和0.1~0.3%，在酸性條件下釋放出Mg²⁺、Ca²⁺等離子，可分別與PO₄^3-、NH₄⁺等反應(yīng)生成磷酸鹽等穩(wěn)定的沉淀物。Mg₃(PO₄)₂的K_ps=1.04×10^-24，Ca₃(PO₄)₂的K_ps=2.07×10^–33）、磷酸銨鹽（如磷酸銨鎂（MAP），k_sp=3.89×10^-10~7.08×10^-14）。此外，MFGDR中因含有大量硅藻土而具有良好的吸附性能。因此，MFGDR在廢水除磷等方面具有較好的應(yīng)用前景。

目前，用于廢水脫氮除磷的方法主要有物化法和生化法，其中，生化法適用于氮磷濃度較低的廢水，而物化法則適應(yīng)性較強(qiáng)。磷酸銨鎂沉淀法就是一種高效的脫氮除磷技術(shù)，然而該方法需要消耗大量的藥劑，處理費(fèi)用較高，產(chǎn)生的磷酸銨鎂固廢主要用于肥料，附加值較低，不利于技術(shù)的推廣和應(yīng)用。為了降低成本和開(kāi)發(fā)鎂鹽的新用途，可利用海水、鹵水中的鎂鹽進(jìn)行脫除氮磷，磷酸鹽和氨氮的去除率分別可達(dá)到92%和19%左右。Ca²⁺、Na⁺以及K⁺的引入會(huì)分別導(dǎo)致羥基磷酸鈣、磷酸鈉鎂以及磷酸鉀鎂的生成，降低NH₄⁺-N去除率，提高PO₄^3--P去除率。為了進(jìn)一步降低成本，開(kāi)固廢及二次固廢的新用途，可利用高鈣粉煤灰、濕式氧化鎂煙氣脫硫廢渣、含硫酸鎂脫硫廢水綜合處理氮磷廢水，產(chǎn)生的固廢可用作高分子的阻燃添加劑。

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有的去除廢水中氮、磷的方法存在的不足，本發(fā)明提供一種去除廢水中的氮和磷的方法，該方法不破壞環(huán)境，成本低。

技術(shù)方案：一種去除廢水中的氮和磷的方法，所述方法包括以下步驟：

（1）向廢水中加入固廢氧化鎂煙氣脫硫廢渣，攪拌5~20min，配置成固體濃度為5~50g/L的懸濁液A；

（2）向懸濁液A中加入濃度為0.5~2mol/L的酸溶液，調(diào)節(jié)懸濁液A的pH至1~2.5，攪拌5~20min，得到懸濁液B；

（3）向懸濁液B中加入濃度為0.5~2mol/L的堿溶液，調(diào)節(jié)懸濁液B的pH至9~10.5，在常溫下攪拌20~40min，然后將懸濁液B過(guò)濾后得到濾液I；

（4）將濾液I與含硫酸鎂的脫硫廢水混合，調(diào)節(jié)混合溶液的pH為9~10.5，在常溫下攪拌10~30min，沉淀后過(guò)濾得到濾液II，其中濾液I中的銨離子與脫硫廢水中的鎂離子的摩爾比為1:1；

（5）向?yàn)V液II中按照濃度為5~50g/L的投入量加入高鈣粉煤灰，吸附、反應(yīng)20~40min，即可去除廢水中的氮和磷。

上述所述的步驟（2）中的酸溶液為硫酸溶液或鹽酸溶液。

上述所述的步驟（3）中堿溶液為氫氧化鈉溶液。

上述所述的步驟（4）中的脫硫廢水中含有濃度為1000~2000mg/L的硫酸鎂。