鸟粪石除磷工艺研究进展_佟娟

CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2007年第26卷第4期·526·化工进展鸟粪石除磷工艺研究进展佟娟，陈银广，顾国维（同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海200092）摘要：介绍了国内外鸟粪石除磷工艺的研究现状、工艺控制因素及经济实用性，表明了该工艺可以在高效去除污水中磷的同时生成鸟粪石（磷酸氨镁，MAP）——一种优质肥料，同时对今后该工艺的发展前景与研究的方向提出展望。关键词：鸟粪石（磷酸氨镁，MAP）；除磷；回收磷中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000–6613（2007）04–0526–05ResentadvancesinphosphorusremovalwithstruviteformationTONGJuan，CHENYinguang，GUGuowei(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourcesReuse，SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Thephosphorusremovalfromwastewatercanbeachievedbychemicalandbiologicalmethods.Recently，moreattentionshavebeenpaidtothephosphorousremovalwithstruviteformationduetoitssimultaneousformationofstruvite(magnesiumammoniumphosphate，MAP)，afertilizer.Inthispaperthetechnique，influencefactorsandeconomicpracticabilitywiththestruvitemethodforphosphorusremovalfromwastewaterarereviewedandtheprospectandtheresearchkeypointsareproposed.Keywords：struvite(magnesiumammoniumphosphate，MAP);phosphorusremoval;phosphorusrecovery磷是造成水体富营养化的重要因素，当环境水体中总磷浓度达到0.02mg/L，水环境的生态平衡即被破坏。我国水体富营养化污染的情况已经非常严重：2004年我国监测的27个重点湖库中，Ⅴ类水质湖库占22.2%；劣Ⅴ类水质湖库占37.0%。太湖、巢湖、滇池富营养的面积占77%。对238座水库的营养状态进行评价，2/3的水库处于中营养状态，1/3的水库处于富营养状态[1]。可见，严格控制排放污水中的磷浓度已经刻不容缓。磷在生物圈中大部分是单向流动。而磷矿石的储量十分有限，据估计全世界磷矿储量只能维持100年左右，磷将成为人类和陆地生命活动的限制因素。我国磷矿储量中杂质含量低、品位高的磷矿预计在未来的10～15年将被开采完，因此国土资源部已将磷矿资源列为2010年后不能满足国民经济发展要求的20种矿石之一。随着对营养物质排放标准的不断提高以及资源利用的可持续发展，污水污泥处理技术已经开始向除磷同时能够回收磷的方向发展。污水中流失的磷量非常巨大，现在许多国家都非常重视从污水中回收磷。瑞典政府已经明确规定自2010年起，国内消费磷的75%将来自于污水处理厂[2]。通过形成鸟粪石可以同时去除污水中的氮和磷，并可将其回收利用。国内外对鸟粪石回收磷工艺进行较早，国内则较晚[3]。1鸟粪石除磷工艺鸟粪石（MgNH4PO4·6H2O，即MAP）是一种难溶于水的白色晶体，正菱形晶体结构。0℃时溶收稿日期2006–08–22；修改稿日期2006–12–20。基金项目国家863基金项目（2004AA649330）及霍英东基金资助项目（No.101080）。第一作者简介佟娟（1977—），女，博士研究生，主要研究方向为污水处理理论与技术。E–mailhittj@163.com。DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2007.04.014第4期佟娟等：鸟粪石除磷工艺研究进展·527·解度仅为0.023g/L。常温下，在水中的溶度积为2.5×10－13。其P2O5含量约为58%，是一种极好的缓释肥，自然界中的储量极少。污水中形成的鸟粪石晶体见图1[4]。当溶液中含有Mg2+、NH4+以及PO43－，且离子浓度积大于溶度积常数时，会自发沉淀生成鸟粪石，反应式如式（1）。Mg2++NH4++PO43－+6H2O→MgNH