利用化学沉淀法降低焦化废水氨氮浓度的预处理工艺研究_刘宇

第33卷第6期2008年6月环境科学与管理ENVIRONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTVol.33No.6June2008收稿日期:2008-03-17作者简介:刘宇(1973-),男,哈尔滨工大东方水工业工程有限责任公司助理工程师,主要从事水处理工程设计、调试工作。文章编号:1673-1212(2008)06-0090-05利用化学沉淀法降低焦化废水氨氮浓度的预处理工艺研究刘宇,王松(哈尔滨工大东方水工业工程有限责任公司,黑龙江哈尔滨150006)摘要:为了有效净化高浓度氨氮工业废水,采用向废水中投加MgCl2·6H2O和Na3PO4·12H2O生成磷酸氨镁沉淀的方法,以去除其中的高浓度氨氮。结果表明,在pH值为9.0,Mg2+、NH+4、PO3-4的摩尔比为1.2:1:0.9,反应温度为25℃,反应时间为20min,沉淀时间为50min的条件下,氨氮质量浓度可由3100mg/l降低到56mg/l,去除率达到98%以上,为后续生化处理创造了条件。关键词:化学沉淀;焦化废水;氨氮中图分类号:X703.1文献标识码:AStudyontheDegradationofAmmonia-NitrogeninCokingWasteWaterbyChemicalSedimentationLiuYu,WangSong(OrientWaterIndustryEngineeringCo.LtdofHit,Harbin150006,China)Abstract:Alab-scalestudywasconductedtoprecipitatethehighstrengthofammonia-nitrogeninindustrywastewatertoformmagnesiumammoniumphosphatebyapplyingsuchchemicalsasMgCl2·6H2OandNa3PO4·12H2O.ItshowedthatthemassconcentrationsofNH+4-Ncouldbereducedfrom3100mg/lto56mg/lwitharemovalpercentageof98%whenthemooreratioofMg2+,NH+4,PO3-4wascontrolledat1.2:1:0.9,thepHofwastewaterwasadjustedto9.0,thetemperaturewasat25℃,thereactiontimewas20minandtheprecipitationtimewas50min.Thatthebiochemistrybeingfollow-upishandledhascreatedcondition.Keywords:chemistrysedimentation;cokingwastewater;ammonianitrogen前言焦化废水的成份组成较复杂,从产生废水的源头分,主要有炼焦煤带入的水分、化工产品回收及精制过程中使用直接蒸汽时转化的水、工艺管道设备等清洗排水、循环水系统排污水、冲洗地面及清洗油品槽车排水等。水质特点是有机物及氨氮浓度非常高,浓氨水排放浓度甚至达到3100～3600mg/l,无法直接采用生物法进行处理。为此,降低水中氨氮的含量至关重要。本文基础资料取自某焦化厂氨氮废水处理工程的化学法预处理工段调试运行现场小试,采用MAP法降低焦化废水中氨氮含量,首先向废水中投加磷酸盐和镁盐生成MAP(磷酸氨镁),然后通过重力沉淀使难溶的磷酸铵镁从水中分离出去,大幅度降低原水氨氮的浓度,为后续生化处理创造条件。1试验过程和机理1.1废水来源与性质试验用废水取自焦化厂废水,原水氨氮浓度为3100mg/l,CODcr浓度为35000mg/l,pH值为9.0。1.2试验用仪器、药品及流程试验仪器为1000ml烧杯、可加热磁力搅拌器、pH数字测定仪、氨氮测定仪。试验药剂为分析纯MgCl2·6H2O、Na3PO4·12H2O、NaOH。药剂按一定配比和顺序加入废水样。反应完后通过重力沉降将固液分离,测定上清液中剩余氨氮、总磷的浓度。分析方法均采用国家标准分析法[1-2]。·90·第33卷第6期2008年6月刘宇等·利用化学沉淀法降低焦化废水氨氮浓度的预处理工艺研究Vol.33No.6June20081.3反应机理向氨氮废水中投加磷酸盐和镁盐,发生的主要化学反应如下:Mg2++PO3-4+NH+4+6H2O※MgNH4PO4·6H2O↑(1)Mg2++HPO2-4+NH+4+6H2O※MgNH4PO4·6H2O↑+H+(2)Mg2++H2PO-4+NH+4+6H2O※MgNH4PO4·6H2O↑+2H+(3)Ks=[Mg2+][NH+4][PO3-4]=2.5×10-1