磷酸钙沉淀法去除猪场废水中磷的实验研究

环!!境!!科!!学*’卷沉淀反应的影响研究较多,)a&-&但在不同O]值和初始,$6G%P,$W%条件下两者共存对磷酸钙沉淀反应的影响研究较少B猪场废水中磷的含量可高达近百FV)4c&同时含有高浓度溶解态的60’c*和1V’bB因此&为了系统了解溶液条件对磷酸钙沉淀工艺的影响以优化工艺&推动猪场废水磷回收的工程实践&本研究利用模拟废水研究磷酸钙沉淀的’个控制因素///溶液O]值和,$6G%P,$W%&’个潜在干扰因素///60’c*和1V’b及其两者共存对磷酸钙沉淀反应的影响&旨在为从猪场废水等富含W的污水和废水中去除和回收营养元素打下工艺基础&为研究60’c*和1V’b浓度对磷酸钙沉淀反应效率以及结晶产物形态的影响提供理论基础BQR材料与方法QSQ!储备液的配制将一定量的6G6;’)’]’0(^]’W0E(1V50E)%]’0和,G’60*分别溶于去离子水中&配成(‘)*&F7;)4c6G’b((‘*’*F7;)4cW0*cE(‘(F7;)4c1V’b和(‘)F7;)4c60’c*的储备液B实验中所用试剂均为分析纯BQSE!实验过程所有实验均在$’(q(‘)%p的双层恒温沉淀反应器中进行$图%B搅拌器转速为(((L)FA8cB除!!!特殊说明&文中涉及的浓度比值均为摩尔比B图QR双层恒温沉淀反应器示意=AVB!XAGVLGF7S9:@?7>R;@DQG;;@?O;@JAV;GNOL@MAOA9G9A78L@GM97L根据对实际猪场废水成分分析$表%&实验中固定W的初始量浓度$(W%为(‘%E)FF7;)4c&初始,$6G%P,$W%为*‘**‘为防止产生优先的化学沉淀反应&按照一定的次序加入试剂后&加入去离子水稀释至’(((F4&滴加)‘(F7;)4c,G0]和)‘(F7;)4c]6;调节溶液O]值至实验设定值&以快速搅拌作为反应开始的起点B设定反应时间为%:&反应过程中不断滴加,G0]和]6;&使溶液O]值维持在设定范围内$q(‘(’%&并用塑料薄膜覆盖反应器以防空气中的60’进入溶液B为考察不同O]值条件下的沉淀反应速度&在反应开始后的)(((*((%((’((’E((*%(FA8时间点取样&每次取样)‘(F4B表QR实际猪场废水成分2GR;@!1GH7LM7FO78@89N7SNQA8@QGN9@QG9@L样品O]WPFV)4c6G’bPFV)4c60’c*PFV)4c1V’bPFV)4c60XPFV)4c,]bEPFV)4c55PFV)4c新鲜猪场废水%‘$Ea$‘)#a’%$%aE#&a$*%*&a)#’&#’a*%&*’a)%%$a&(QSG!沉淀速率常数$J%计算,G8M7;;GN等,#-认为&]3W晶体的生长过程受晶体界面相的限制&该过程可以由晶体生长界面控制方程表述BUL7Q8,’(-建议用公式$%表述界面控制晶体生长的]3W沉淀动力学过程#6(6#DFJS$(#F(@%,$%式中&6(T6#为沉淀反应速率’J是沉淀反应速率常数’(#为#时刻时溶液中磷的浓度’(@为反应达到平衡时&磷的平衡浓度’,为经验常数B由于]3W的溶度积常数VNOmE‘$l(c)#&(@$(c$F7;)4c%远远小于(#$(cEF7;)4c%B因此&(@可以忽略&方程$%简化为#6(6#DFJS(,#$’%!!UL7Q8,’(-进一步研究发现&沉淀反应最符合二级方程$,m’%&通过对方程$’%积分&沉淀反应速率常数J的计算方程为#JD#S((F(()#$*%式中&#为反应时间$FA8%&((为初始W浓度$FF7;)4c%&(#为#时刻溶液中残留W浓度$FF7;)4c%BJ的单位为4)$F7;)FA8%cBQST!水样和固体样品预处理实验中所取水样迅速用(‘E)$F的滤膜过滤&(&%%期宋永会等#磷酸钙沉淀法去除猪场废水中磷的实验研究并立即加入’‘($4],0*使其O]n’‘(&沉淀反应停止&水样留待分析测定B反应生成的沉淀物经(‘E)$F的滤膜过滤分离后&室温下自然风干待测BQSU!分析方法和仪器水样分析#按照文献,’-进行B正磷酸盐的测定采用钼锑抗分光光度法’钙(镁的测定采用火焰原子吸收法$日本岛津&33D%&((%B沉淀产物形态和成分分析#利用_/X$德国U/Y^+/公司&X&3X3,6+%对得到的系列固体样品进行分析BER结果与讨论ESQ!溶液O]值和初始,$6G%P,$W%对磷酸钙沉淀反应的影响图ER不同$:值下磷浓度随反应时间的变化=AVB’!W:7NO:G9@M78M@89LG9A78QA9:L@GM9A789AF@G9?ASS@L@89O]TG;>@N参照实际猪场废水的成分&实验设定模拟水样中(Wm(‘%E)FF7;)4c&初始,$6G%P,$W%m*‘**&在O]值分别为&‘((#‘(((‘((‘(条件下&磷酸钙沉淀