磷酸铵镁法回收养猪沼液中营养元素的研究_陶智伟

磷酸铵镁法回收养猪沼液中营养元素的研究_陶智伟养猪沼液即养猪废水厌氧消化液，是猪场粪污等有机物在一定条件下经密封厌氧发酵产生甲烷和二氧化碳等气体后的残留液。养猪沼液中含有丰富的氮、磷等营养元素，氨氮质量浓度约1000mg/L，总磷质量浓度约50mg/L，具有较高的经济价值，其中磷更是一种不可再生的工业原料和缓释肥料[1-2]。未经后续处理的养猪沼液排向水体会对环境造成污染，同时造成大量氮磷资源的浪费。磷酸铵镁（MAP）结晶法，俗称鸟粪石法，即向养猪沼液中投加含Mg2+、PO43-的药剂，发生结晶沉淀反应，从养猪沼液中去除NH4+-N、PO43-的同时，回收获得富含N、P元素的产品，具体反应见式（1）：Mg2++NH4++HnPO4(3-n)-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O+nH+（1）式中，n=0、1、2、3的具体取值取决于溶液pH。反应生成的MgNH4PO4·6H2O（即鸟粪石）是一种白色晶体，0℃时溶解度仅为0.023g/L，在水中很容易沉淀分离。鸟粪石中含有丰富的氮磷和镁元素，其P2O5含量约为58%，且在土壤中具有低溶解性，可作为缓释肥料直接用于农业生产，缓解磷资源短缺的问题[3]。尽管前人已经通过静态烧杯实验得出MAP结晶反应的最佳实验条件，但是对实际废水及连续流的研究较少。本研究采用连续流结晶反应器回收养猪沼液中的氮磷资源，获得鸟粪石产品，研究分析影响回收效果的主要因素，并根据运行情况确定反应器的最佳工况，评估采用MAP结晶法处理养猪沼液的经济效益。旨在为从养猪沼液等实际废水中回收营养元素提供技术参考，为实际工程增加更经济的选择。1实验部分1.1养猪沼液水质实验进水采用某规模化养猪场UASB工艺出水，具体水质见表1。其中A组为均匀混合的养猪沼液，B组为经化学絮凝处理后的养猪沼液。参数COD/(mg·L-1)ρ(NH4+-N)/(mg·L-1)ρ(TN)/(mg·L-1)ρ(TP)/(mg·L-1)pH1272～3353656～1489631～150413.8～70.57.0～8.4AB444～909456～1339623～14854.6～40.07.4～8.4表1养猪沼液水质参数Tab.1Characteristicsofpigbiogasslurry磷酸铵镁法回收养猪沼液中营养元素的研究陶智伟，冯亮，肖惠群，郭会真，黄国正，夏四清（水污染控制与