脱水滤液中Mg_2_PO_4_3_省略_NH_4_浓度对鸟粪石形成的影响_王印忠

脱水滤液中Mg2+、PO3-4和NH+4浓度对鸟粪石形成的影响王印忠1,曹相生1,孟雪征1,李冬1,张杰1,2(1.北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室,北京100022;2.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:以污泥脱水滤液为研究对象,考察了按照等化学计量比改变Mg2+、PO3-4和NH+4的初始浓度、单独改变NH+4初始浓度和单独改变Ca2+初始浓度对鸟粪石回收效果的影响。结果表明:在按照等化学计量比改变Mg2+、PO3-4和NH+4初始浓度的条件下,对Mg2+、PO3-4和NH+4的回收率均随其初始浓度的增大而提高;保持Mg2+和PO3-4浓度均为5.00mmol/L,当NH+4的初始浓度提高到12.00mmol/L时,约有90%的PO3-4参与了鸟粪石的生成;Ca2+不仅可与Mg2+争夺PO3-4而占据鸟粪石晶体赖以继续生长的活性位,而且还能与H2PO-4争夺OH-,抑制H2PO-4向PO3-4转化并参与生成鸟粪石,同时造成对NH+4的回收率降低。基金项目:北京市属市管高校人才强教计划项目;北京市教委资助项目(20040005004);北京工业大学博士启动基金资助项目关键词:污泥脱水滤液;磷回收;鸟粪石;Ca2+中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-4602(2007)19-0006-05EffectofMg2+,PO3-4andNH+4inSludgeDewateringFiltrateonStruviteFormationWANGYin-zhong1,CAOXiang-sheng1,MENGXue-zheng1,LIDong1,ZHANGJie1,2(1.KeyLabofBeijingforWaterScienceandWaterEnvironmentRecoveryEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100022,China;2.SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)Abstract:Takingsludgedewateringfiltrateasresearchobject,theimpactsofstoichiometricalini-tialMg2+,PO3-4andNH+4concentrations,initialNH+4concentrationandinitialCa2+concentrationontherecoveryeffectofstruvitewereinvestigated.TheresultsshowthatwhentheconcentrationsofMg2+,PO3-4andNH+4ionsareinthesamemolarconcentrations,therecoveryratesofMg2+,PO3-4andNH+4increasewithriseoftheirinitialconcentrations.WhentheNH+4,Mg2+andPO3-4concentrationsare12.00mmol/L,5.00mmol/Land5.00mmol/L,aboutmorethan90%ofPO3-4takespartinthestru-viteformation.Ca2+cancompetewithMg2+forPO3-4totakeuptheactivesitethatthecontinualgrowthofstruvitecrystaldependson,andwithH2PO-4forOH-tobaffleH2PO-4participationinthestruvitefor-mation.Atthesametime,itmakesrecoveryofNH+4decrease.Keywords:sludgedewateringfiltrate;phosphorusrecovery;struvite;Ca2+·6·第23卷第19期2007年10月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.23No.19Oct.2007以鸟粪石沉淀形式从污泥脱水滤液中回收磷,既能够降低污水厂的磷负荷,又可获得农用磷肥,从而可缓解水体富营养化并减少对天然磷矿石的开采[1～3]。王绍贵等[4]的研究表明,在pH值、水温等条件一定时,污泥脱水滤液中的溶解性磷浓度越高则越有利于磷回收,但是没有考察Mg2+、NH+4和Ca2+浓度对磷回收的影响。Ca2+和Mg2+具有相似的化学性质,它们都可与PO3-4反应生成难