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基于化學(xué)沉淀法處理高濃度氨氮廢水
下面是一篇關(guān)于基于化學(xué)沉淀法處理高濃度氨氮廢水的論文,對正在寫有化學(xué)論文的寫作者有一定的參考價值和指導(dǎo)作用!
摘 要：全球工業(yè)化不斷發(fā)展的今天，高濃度氨氮廢水的排放日益劇增，嚴重地影響到了水質(zhì)營養(yǎng)，造成環(huán)境污染。廢水處理問題將成為全球熱點關(guān)注問題，其中化學(xué)沉淀法處理高濃度氨氮廢水工藝的研究尤為重要，通過一系列的化學(xué)反應(yīng)生成化學(xué)沉淀，分析藥劑進行配制的比例值對高濃度氨氮廢水處理的作用，應(yīng)發(fā)揮化學(xué)沉淀法的優(yōu)勢，改善水質(zhì)污染。
關(guān)鍵詞：氨氮廢水處理 磷酸銨鎂 化學(xué)沉淀法 要點
1 前言
目前水體污染超標比較嚴重的是氨氮廢水的排放，其來源遍及很多地域，排放出來的有毒物質(zhì)會給水中生物帶來生病威脅。國家對于氨氮廢水的處理方式多種多樣，化學(xué)沉淀法因其工藝手法簡易，凈化水體污染效率高，反應(yīng)速度快等特點而被國內(nèi)外重視利用，廣泛利用到氨氮廢水處理當(dāng)中，其原理就是在廢水中投入沉淀劑，與氨氮發(fā)生反應(yīng)，生成難溶于水的物質(zhì)，從而進行沉淀分離，這過程也叫做脫氧。
2 高濃度氨氮的危害
廢水排放中含有的高濃度氨氮，是水環(huán)境中氮的表現(xiàn)形態(tài)，對水體影響極大，它一旦跟水體進行接觸就會給水體造成污染，我們經(jīng)常會在一些江河湖泊中發(fā)現(xiàn)藻類的存在，特別是流動速度緩慢河流更容易被氨氮污染，造成藻類植物的大量繁殖，致使水體缺少氧氣，危機魚類乃至水生動植物的生命，引發(fā)水質(zhì)質(zhì)量的異變，其呈黑色液體，江河因此會附上惡臭，加大了自來水處理廠的工作量，難度大大提高;某些金屬物質(zhì)在遇到氨氮時會被大量的腐蝕，金屬物質(zhì)就不耐用，破壞了金屬的使用壽命;在對污水進行回收利用時，用水設(shè)備與輸水管道中的微生物會充分利用氨氮來進行生命的再度繁殖，大量的微生物結(jié)垢堵塞管道，致使污水處理不能完成，引發(fā)污水循環(huán)倒流;工業(yè)中水的循環(huán)利用以及對水的消毒都要用到含有氯的消毒水，在進行消毒時，氯與氨氮相遇產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成氯胺，氯的消毒效果就不明顯，提高了消毒時對氯物質(zhì)量的需求;氧化后的氨氮有可能存在飲用水中，長期飲用可能會得高鐵血紅蛋白癥，同樣它在人體中會自動轉(zhuǎn)換為亞硝胺，有致癌作用，嚴重威脅了人們的身體健康。所以人類在處理高濃度氨氮廢水問題上要高度重視，化學(xué)沉淀法是一項比較經(jīng)濟的廢水處理技術(shù)。
3 對化學(xué)沉淀法的理解
(1)化學(xué)沉淀法的工作原理。廢水中通常都含有某種離子，在一定常溫下，具有難解的含鹽液，其濃度達到一般值，稱之為常數(shù)，這種物質(zhì)會對水造成某種程度上的污染。為解決水中的這種離子，可以向水中放入某種化學(xué)藥劑，使其產(chǎn)生難溶于水的含鹽化學(xué)物質(zhì)，并將其進行沉淀，形成沉淀物，降低水體中離子的含量，這就是化學(xué)沉淀法的工作原理。并不是所有廢水當(dāng)中的離子都能使用化學(xué)沉淀法進行分離，最主要是找到適用的沉淀劑。
(2)化學(xué)沉淀的使用方法。不同的水體離子所需的化學(xué)沉淀劑不同，硫化物沉淀法、氫氧化物沉淀法、碳酸鹽沉淀法等是經(jīng)常使用的化學(xué)沉淀法。硫化物是大多數(shù)金屬的沉淀物，使用硫化沉淀法對廢水處理可以有效去除殘留的金屬，但是在固體液態(tài)分離比較難，且購買費用高，竟而不被廣泛使用;溶度體積小的氫氧化合物，在遇到水中化學(xué)劑時，在水中的陽離子會轉(zhuǎn)化為氫氧化合物，被沉淀下來物質(zhì)，然后進行處理，它作為一種經(jīng)濟實惠的石灰用材，一般不用在廢水循環(huán)利用處理當(dāng)中;碳酸鹽當(dāng)中許多離子的溶度體積都小，可將碳酸鹽放入到相對濃度高的離子廢水中，沉淀出來的碳酸鹽可進行回收再利用。
4 化學(xué)沉淀法處理高濃度氨氮廢水的研究
4.1 磷酸銨鎂沉淀脫氧處理高濃度氨氮廢水原理的分析
(1)通常情況下不與陰離子發(fā)生反應(yīng)的氨基很難形成沉淀物質(zhì)，但是它的一些帶鹽物質(zhì)會利用復(fù)鹽生成能使其沉淀的物質(zhì)，從而能將氨基消除。磷酸銨鎂以一個水晶方式存在，它的相對密度低，極容易溶于水，在溫度較高的情況下分解成焦磷酸鎂，在工業(yè)上運用廣。通過實驗研究，磷酸銨鎂沉淀脫氧處理高濃度氨氮廢水是可靠之舉，在廢水中投入含有鎂與氨基物質(zhì)的化學(xué)劑，使它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成磷酸銨鎂，在溫度較低狀況下它的溶解度很小，在廢水中分離出來呈白色晶體粉末狀態(tài)，有時它也會呈乳狀，大小不一，利用重力的下沉上升，過濾殘留下沉淀物，最后把氨氮從廢水中分離出來。在特殊廢水中，也可以利用磷酸銨鎂沉淀法，因為磷酸銨鎂中含有大量的磷物質(zhì)，可以對缺少磷營養(yǎng)的廢水進行補充，滿足微生物的營養(yǎng)需求，使水中微生物的生命得到保障。
(2)另一方面其對廢水中氨氮的濃度具有抑制作用，致使氨氮的濃度大幅度降低，提高廢水水體質(zhì)量，保持水體的干凈。廢水中垃圾物質(zhì)滲水液組成成分繁瑣復(fù)雜，因而不能直接運用生物處理方法進行處，理磷酸銨鎂處理法在高濃度氨氮廢水中有比較好的先天條件PO43-和Mg2+離子在廢水中發(fā)生化學(xué)效應(yīng)，生成難溶于水的沉淀物質(zhì)，無論是何種復(fù)雜的水質(zhì)，都能很清楚的看出沉淀物的產(chǎn)生;隨著Mg2+的不斷增大，在同一水體下離子會聚集起來，形成一個主體，致使水中分解出來的化學(xué)沉淀物濃度降低，因此磷酸銨鎂不僅具有沉淀作用，還有降低氨氮處理后殘留物濃度的作用。每種物質(zhì)都有其缺點，同樣一些物質(zhì)也會嚴重影響到磷酸銨鎂的沉淀，這需要進一步的研究。磷酸銨鎂沉淀法脫氧與廢水中氨氮反應(yīng)的效率較快，沉淀徹底，而且操作方便簡單，應(yīng)廣泛的利用到高濃度氨氮廢水處理中。
4.2 處理高濃度氨氮廢水的磷酸銨鎂沉淀法的特點
磷酸銨鎂沉淀法也稱MAP沉淀法是一種普通的化學(xué)沉淀法，在氨氮沉淀與磷酸鹽同時反應(yīng)時，可在同一時間進行沉淀物質(zhì)，減少脫氧過程當(dāng)中的除磷工序，提高工作速率;化學(xué)反應(yīng)過后留下的MAP用處很大，可以作為滅火劑進行滅火，水泥混合攪拌時它又是粘合劑，磷酸生產(chǎn)工作中它就是原材料，用途廣泛，使用方便;其對環(huán)境破壞不大，可作為農(nóng)業(yè)的施工肥料，因為它的溶解度低，施肥后可快速的被農(nóng)作物吸收;MAP沉淀法除氨氮的效率高，不需要在另外工具物質(zhì)的輔助，可自行進行沉淀脫氧，在工藝使用上減少工程量，避免工序的繁瑣，降低工作量，減少動力活動消耗的能量，操作簡單易懂;磷酸銨鎂沉淀法除了能很好的消除氨氮，其也可以適用于重金屬工業(yè)廢水的處理，在高含量的無機鹽當(dāng)中也能發(fā)揮其良好的沉淀作用，在某些不能直接對氨氮進行處理的廢水中，MAP能很快的進行高濃度氨氮沉淀脫氧的處理。MAP當(dāng)中含有MgNH4PO4・6H2O，這種物質(zhì)能細微的溶解在冷水中，放入熱水中也能很好的進行溶解，放入酸性物質(zhì)中可進行稀釋，但是在遇到乙醇時只能通過堿溶液來溶解。氨氮廢水處理的化學(xué)沉淀方法很多，但是MAP沉淀法因其擁有特殊的功能戰(zhàn)勝了傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀方法，更應(yīng)該被廣泛的運用。
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