我國水資源短缺的形勢日益嚴峻,嚴重影響我國人民生活質量和經濟的可持續發展。采用海水作為城市生活雜用水(主要用海水沖廁)是緩解沿海地區水資源緊缺狀況的有效途徑[1-2],具有良好的經濟效益、環境效益和社會效益[3]。但海水利用將產生大量的高鹽廢水[4-5],氮、磷含量較高,若直接排放,會造成海洋水體富營養化,發生赤潮。目前廢水除磷主要通過生物法,但是海水含鹽量很高,在高滲透壓下廢水生化處理系統無法保證正常運行[6],因此,研究開發高鹽廢水氮、磷去除技術是大規模利用海水必須解決的技術難題。
磷酸銨鎂(MAP)結晶法是近年來得到廣泛關注的廢水除磷新型工藝[7-8],具有處理效果好、工藝簡單、能回收磷等優點。在海水利用廢水中,含有大量的氨氮與鎂離子,磷質量濃度甚至高達100 mg/L[9],滿足磷酸銨鎂結晶反應的基本物種條件。因此,采用磷酸銨鎂結晶法處理海水利用廢水,具有一定的理論可行性。
磷酸銨鎂結晶除磷近年來在污泥處理上清液、高濃度養殖廢水等高磷廢水處理中應用較多[10-12],是近年來污水處理領域的研究熱點之一。然而,磷酸銨鎂結晶過程受諸多條件控制[13],特別是海水利用廢水中Cl-、Mg2+ 等離子濃度較高,對磷酸銨鎂結晶反應的影響作用規律尚不得而知,同時,這種復雜離子條件下反應體系的pH 和溫度對磷酸銨鎂結晶反應的綜合影響規律研究也未見報道。因此,本文通過實驗室小試試驗,研究考察反應pH、溫度、Cl- 濃度和Mg2+ 濃度對MAP 結晶效能的影響作用規律,探索MAP 結晶除磷的最佳作用條件,以期為研究開發海水利用廢水處理技術提供技術參考和依據。 |