化学沉淀法去除木薯制备酒精废水中氨氮的试验研究

刘 晶，左 妍，唐 娟，李柏寒，崔振峰，边德军

(1.长春工程学院理学院，长春 130012； 2.长春工程学院水利与环境工程学院，长春 130012；3.吉林省城市污水处理重点实验室，长春 130012)

化学沉淀法去除木薯制备酒精废水中氨氮的试验研究

刘 晶1，3，左 妍1，3，唐 娟1,3，李柏寒1，崔振峰1，3，边德军2，3

(1.长春工程学院理学院，长春 130012； 2.长春工程学院水利与环境工程学院，长春 130012；3.吉林省城市污水处理重点实验室，长春 130012)

化学沉淀法; 氨氮去除率; 磷酸铵镁; 木薯制备酒精废水

废水中氨氮的超标排放是水体富营养化的主要原因之一,为保护环境、实现绿色家园，经济有效地控制这类废水对环境的污染是化工和环保行业一项亟待解决的问题。目前，氨氮废水处理的技术方法有很多,其中化学沉淀法具有反应时间短、工艺流程简单、去除率高、其反应产物磷酸铵镁(MAP)作为缓释肥料可以实现氨氮的再利用等优点[1-3]，而逐渐引起大家的重视。

6H2O

磷酸铵镁通常以MgNH4PO4·6H2O形式存在，是一种难溶于水的白色晶体状物质，从而将氨氮从废水中去除。国内有用磷酸氨镁沉淀法去除高氨氮废水的先例[4-6]，但利用本文方法去除木薯生产乙醇废水中氨氮的研究却鲜有报道,本试验针对某厂的以木薯为原料生产酒精的废水,应用磷酸铵镁沉淀法去除其中所含高质量浓度的氨氮的工艺条件进行了系统优化研究,为其实际应用提供理论依据。

1 实验部分

1.1 废水水质

试验所用废水取自某厂的用木薯制备酒精工艺废水，其水质情况见表1。

表1 试验废水水质及分析方法

1.2 仪器与试剂

主要仪器:：ZR4-6六联搅拌器,752分光光度计;pHS-3C型精密度酸度计。主要试剂：MgCl2·6H2O、Na2HPO4·12H2O和NaOH(以上试剂均为分析纯)。

1.3 试验方法

2 结果与讨论

2.1 反应条件的正交试验

表2 正交实验结果

2.2 单因素优化试验

根据正交试验结果，确定了各影响因素的大致条件范围后,分别对各单因素进行条件优化试验,以便得到采用化学沉淀法进行去除氨氮的最佳工艺条件。

2.2.1 沉淀剂的物质的量比的优化

图对除氨率的影响

图对除氨率的影响

2.2.2 反应时间的优化

图3 反应时间对氨氮去除率的影响

从图3可知，开始随着反应时间的增长除氨氮率明显增大，当反应为30 min时，剩余氨量为40.60 mg/L，除氨氮率达到93.7%，其后随时间再增长除氨率虽略有增大，但增大得不十分明显，为节省电力和时间，故最佳反应时间选为30 min。

2.2.3 pH值的优化

固定沉淀剂物质的量比为最佳比值，反应时间30 min，废水pH值分别取7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0进行同样试验，氨氮去除率和剩余氨氮量的结果如图4所示。

图4 pH值对氨氮去除率的影响

不同pH对除氨率的影响大致趋势如图2～4所示，开始随着pH的上升除氨量也是明显增大的，当pH达到9.0时，除氨氮率最大，可达90.8%，剩余NH3-N质量浓度下降到59.29 mg/L,所以最佳沉淀pH选为9.0。

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The Experimental Study on Chemical Precipitation to Remove Ammonia Nitrogen in Alcohol Wastewater Prepared from Cassava

LIU Jing，et al.

(SchoolofScience，ChangchunInstituteofTechnology，Changchun130012，China)

chemical precipitation；ammonia nitrogen removal rate；magnesium ammonium phosphate (MAP)；alcohol wastewater prepared from cassava

10.3969/j.issn.1009-8984.2017.01.001

2017-01-14

国家自然科学基金(51078067) 吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目(2013309)

刘晶(1963-)，女(汉)，吉林德惠，副教授 主要研究化学水处理。

X52

A

1009-8984(2017)01-0001-04