[發明專利]一種基于鎂合金腐蝕去除污水中的磷的方法

在審

• 申請號: 201711286569.9
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108033535A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 丁彬彬;薄濤;黃赟芳
• 申請（專利權）人: 深圳市中濤環保工程技術有限公司
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58;C01B25/45;C02F101/10;C02F101/16
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本發明公開了一種基于鎂合金腐蝕去除污水中的磷的方法，在富含氮磷的廢水中，將含有一定質量鎂的鎂合金板浸沒于廢水中，一段時間后就可以回收沉淀的磷酸銨鎂；鎂金屬由于其平衡電位較低(?2.37V)，在水溶液體系中極易遭受腐蝕而溶出，通鎂合金的緩慢腐蝕提供磷酸銨鎂結晶所需的鎂離子，與廢水中本就存在的銨根、磷酸根反應生成磷酸銨鎂結晶，進行磷和氮資源化回收。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種基于鎂合金腐蝕去除污水中的磷的方法。

背景技術

水體富營養化控制和磷資源可持續展是當前世界圍繞磷(P)而深入開展的兩大研究熱點。一方面，隨著世界人口和經濟的快速發展，大量含磷廢棄物被排放到環境中，不僅造造成了資源的巨大浪費，同時也給水環境帶來了嚴重的富營養化問題；另一方面，磷作為一種儲量有限的不可更新資源，隨著人類的大量開采和消耗，現在正變得日益稀缺。有研究者認為：如果繼續保持目前的磷資源消耗增長速度，現有磷礦石可采儲量將在 50 年內消耗殆盡。為了從根本上解解決全球資源消耗過快的問題，從人類排放的廢棄物中回收磷是一個重要途徑。

目前，廢水中磷的去除方法主要有生物法、化學沉淀法、吸附法及結晶法。生物法主要是通過排放含有大量富磷的污泥而達到廢水中磷的去除，但其存在操作復雜、能耗及污泥處理成本高以及潛在的二次污染等技術瓶頸，盡管生物法回收的含磷污泥也可作農肥使用，但其中的重金屬污染風險不可忽視。化學沉淀法主要通過Al3+、Fe3+ 、Ca2+、等無機離子與磷酸根離子(HPO42-/PO43-反應生成難溶沉淀而達到去除磷的目的。由于 Al3+和 Fe3+與磷酸根形成的沉淀不適合作農肥使用，通常僅有 Ca2+ 用于磷的回收，但磷酸鈣沉淀過程中存在固液分離困難，管道和設備嚴重結垢、堵塞，維修量大等問題，極大的限制了其在磷回收領域的使用。吸附法雖然操作簡單、磷去除效率高，但吸附劑的再生和釋出磷的再次處理是該技術的瓶頸。結晶法除磷主要包括羥基磷酸鈣結晶和磷酸銨鎂結晶，其中羥基磷酸鈣結晶誘導時間長，同時需大量的晶種。磷酸銨鎂結晶由于固液分離性能好、反應迅速(可在數十秒內完成)及磷回收效率高等諸多優點，磷酸銨鎂結晶法現已逐步成為水體富營養化控制及氮磷資源化回收的一個重要途徑。

MgO或 Mg(OH)2 作為磷酸銨鎂結晶的鎂源時，磷酸銨鎂易在MgO或 Mg(OH)2 顆粒表面發生晶體生長，阻礙了它們進一步反應。采用鎂金屬作為犧牲電極，可以提供磷酸銨鎂結晶所需鎂離子，經濟上也是合理的，但是該方法需要外部電源及大量能耗，同時在廢水復雜體系中，電流的電解作用可能導致其他副反應的發生。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種基于鎂合金腐蝕去除污水中的磷的方法。

本發明的技術方案如下：

一種基于鎂合金腐蝕去除污水中的磷的方法，包括以下步驟：在富含氮磷的廢水中，將含有一定質量鎂的鎂合金板浸沒于廢水中，一段時間后就可以回收沉淀的磷酸銨鎂。

具體原理如下：鎂合金在廢水中緩慢腐蝕釋放出鎂離子，與廢水中本就存在的銨根、磷酸根反應生成磷酸銨鎂結晶，可強化除磷效果和脫氮過程，實現廢水的除磷脫氮雙重作用，回收的磷酸銨鎂同時含有 N 和 P。