工业氨氮废水处理的资源化研究

赵瑞娟

（内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特 010070）

工业氨氮废水处理的资源化研究

赵瑞娟

（内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特 010070）

磷酸铵镁是工业氨氮废水处理过程中产生的沉淀，它可以回收利用，介绍了磷酸铵镁可用作工业氨氮废水处理的吸附剂及缓控释肥。

吸附法；磷酸铵镁；循环利用；缓释肥

Abstract：Ammonium phosphate is a precipitate produced during the treatment of industrial ammonia nitrogen wastewater.It can be used as an adsorbent and slow release fertilizer which can be used as industrial ammonia nitrogen wastewater treatment.

Key words：adsorption method；ammonium magnesium phosphate；recycling；slow release fertilizer

1 磷酸氨镁的制备

控 制pH=9.0按 照n（N H 4+） ∶ n（MgO） ∶ n（H 3· PO4）=1∶ 1∶ 1投料，搅拌10min，静置分离得到MgNH4PO4·6H2O，过滤，放在烘箱中40℃烘干（3～4h），装入试剂瓶中保存待用。

2 磷酸铵镁的应用

2.1 在废水中的应用

经沉淀法所得的生成物MgNH4PO4·6H2O的浓度积很小，经焙烧后的产物可作为吸附剂来吸附处理废水，由于实验所用的吸附剂灼烧时受温度与时间的影响，所以需讨论焙烧温度、时间及焙烧时间对失重率的影响。

2.2 吸附剂的制备

取一定量的（1.0g左右）的磷酸氨镁放入已知质量的坩埚中，当烘箱升温到设定温度时，把坩埚放入并计时，计时完毕后关掉烘箱，取出坩埚后放在干燥皿中冷却到室温后称重，计算失重率，然后放在干燥皿中保存备用。

2.2.1 焙烧温度对失重率的影响

取一定量（1.0g左右）的磷酸氨镁经40℃焙烧的产物，分别在不同温度下焙烧，记录数据。实验表明，在温度为100℃时的产物的失重率较高，低于100℃时，产物失重率较差，而100℃以上的产物中有可能有其他一些杂质分解。

磷酸铵镁在100℃以前，失重率随温度的变化较大，温度升高，失重率增大；100℃及以后的分解率都在36%～37%，由此得出结论：磷酸铵镁在100℃左右即可完全分解。磷酸铵镁的理论分解率可达51.02%，而在实验中最高分解率可达37.43%，据此可判断产生的磷酸铵镁沉淀中可能含有杂质。

2.2.2 焙烧时间对失重率的影响

取一定质量的焙烧产物在不同时间分别焙烧，记录数据。失重率随焙烧时间延长而增大。焙烧时间在0.5～2h，失重率变化明显；焙烧3h后分解率可达39.22%，3h以后的失重率基本不变，由此可认为最佳焙烧时间为3h左右。

2.3 吸附实验

2.3.1 主要仪器

722光栅分光光度仪

pHs-25 数显pH计

DENAER TB-114 电子天平

85-2 型恒温磁力搅拌器

玻璃仪器气流烘干器

万用电炉

2.3.2 主要试剂

溴钾酚绿、甲基红、氢氧化钠、硫酸、苯二甲酸氢钾、酚酞、盐酸、氯化铵、碘化钾、氯化汞、MAP、磷酸。

2.3.3 实验方法

吸附法：将沉淀 MgHPO4可去除水中的氨氮，生成MAP：

2.3.4 实验步骤

吸附实验：取50mL废水样，用NaOH溶液调pH值到规定值，按确定的质量加入焙烧的产物，搅拌吸附静置沉淀10min，用蒸馏滴定法测定消耗碱的体积，并计算氨氮去除率。

吸附剂用量对去除率的影响：取50mL废水样，用NaOH溶液调节pH=9.0，加入焙烧产物，搅拌吸附30min，静置沉淀10min，测量上层清液NH4-N浓度，并计算氨氮去除率。

吸附时间对去除率的影响：取50mL废水样，用NaOH溶液调节pH=9.0，加入3g焙烧产物，搅拌并计时，静置沉淀10min，测量上层清液NH4-N浓度，并计算氨氮去除率。

3 实验数据的记录和处理

3.1 吸附剂用量对去除率的影响

磷酸铵镁经100℃焙烧后的产物对废水进行吸附，当投加量达到3g时，氨氮的去除率可达59.95%，此后继续增加用量，去除率不再有显著变化。因此，在选择的pH条件下，适宜的吸附剂添加量为3g。

3.2 吸附时间对去除率的影响

吸附时间对去除率有一定的影响，即最佳的吸附时间是30min。吸附时间在30min以后变化不是很大。

3.3 吸附实验在适宜条件下的数据处理

将吸附后的废水样，再用化学沉淀法处理，最后测定清液中的NH+

4-N浓度，计算总去除率。

4 在农业中的应用

磷酸氨镁是一种复合肥。在水中溶解低，施用后在土壤中可以贮存氮，并在微生物的作用下逐步发生硝化作用缓慢分解，提供植物养分。

4.1 作基肥，追肥

磷酸铵镁可作基肥，追肥，宜与其他肥料一起配合施用，作基肥时，宜在酸性土壤上浅施，作追肥时宜早施。

4.2 作薄膜材料

用磷酸铵镁为包膜材料，在缓释性能上优于包硫尿素，且整个包装膜均为植物营养成分，施入土壤干后不会造成任何残留物质。

5 作阻燃剂

除作为缓释肥料以外，磷酸铵镁还可以用作特殊阻燃剂和轻质水泥等。采用磷酸铵镁水泥和膨胀页岩骨料制备的轻砼，其使用寿命可比普通砼延长14倍左右。

6 结束语

1）磷酸铵镁对稀土氨氮废水进行吸附处理实验，其去除率可达60%以上，吸附法处理完的废水还可以进行低浓度氨氮废水处理，产生的沉淀还可以回收进行循环利用

2）MHP吸附剂可以循环使用，在氨氮废水中经循环后，其性能有所降低，但对高浓度氨氮废水的处理，吸附容量在循环过程中基本不变。

3）综上所述，磷酸铵镁具有N和P两种营养元素，不仅可用于农业中的缓释性、多元素复合肥料中，还可以作为阻燃剂的添加剂。

[1] 林河成.稀土生产中的“三废”治理及环境的保护[J].稀土，2004,（6）：54-58.

Study on Resource Utilization of Industrial Ammonia Nitrogen Wastewater Treatment

Zhao Rui-juan

X703.1

A

1003–6490（2017）09–0226–02

2017–07–27

赵瑞娟（1984—），女，内蒙古托克托人，助教，主要研究方向为化学。