1、 毕业设计开题报告 海洋科学 海水淡化浓液沉淀回收污水中的氮磷 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1、选题的依据和意义 磷是所有生命形式不可缺少的营养元素，是一 种不可再生，不可替代的资源。同时 氮 磷也是造成水体富营养化的重要因素， 氮 磷污染所导致的水体富营养化已危害农业、渔业、旅游业等诸多行 业，也对饮水卫生和食品安全构成了巨大的威胁。 当水体中总磷浓度达到 0 02 mg L 时，水环境的生 态平衡就被破坏。环境水体中 80 的磷来自于生 活污水的排放，因此要求污水处理厂在去除生活污 水中有机物的同时也必须去除其中的 氮 磷。因此， 经济有效的控制 氮 磷污染已成为当
2、前急待解决的重大环保课题。 2、国内外研究动态 目前 ,对氨 氮 的处理主要有吹脱气提法、化学沉 淀法、折点加氯法、离子交换法、电化学氧化法和生物脱 氮 技术等 。采用吹脱法处理氨 氮 其弊端是 产生二次污染 ,长时间运行易使设备结垢堵塞 , 生物法和离子交换法存在各种各样的缺点 。 化学沉淀法是近年来兴起的一种新的去处高浓度氨 氮 的方法 ,其可回收 废水 中的氨 氮 ,受到人们的重视 , 尤其是磷酸铵镁 (MAP)沉淀法去除 废水 中的氨 氮 人们进行了大量研究。 MAP 沉淀法回收 氮 磷的研究在近几十年来取得了一定的发展，但还存在许多急需解决的问 题。一般 废水 中氨和磷酸盐比例不平衡
3、问题，造成不能同时获得高的 氮 磷去除率，需要深入研究确定 废水 中 Mg2+、 NH4 +、 PO4 3离子的最佳比例；目前 加入的沉淀药剂成本太高 ， 需要寻求一些替代药剂，比如用盐卤代替镁盐；目前还没有开展 废水 中其他 物质对 MAP 沉淀回收 氮 磷的影响机理研究；应用于垃圾渗滤液的处理所造成的盐度过高问题 ;另外 MAP 结晶成套装置的研究是该方法应用的另一研究热点。与传统活性污泥法相比 ,该方法可以减少 49% 的污泥体积。磷酸铵镁不仅在化工、医药和建筑 领域有广泛的应用 ,更是一种高效的缓释肥料 ,通过 缓慢地释放养分极大限度地减少肥料中 氮 、磷进入 附近水体 ,防止富营养化
4、的发生。将 废水 中大量磷酸盐转化生成磷酸铵镁已经引起很多水处理专家的兴趣。 目前国内外，在去除污水中的氮磷，还有其他工艺方法。例如： 1.固定化藻类去除污水中氮磷 褐藻胶微观结构具有四通八达的网络通道 ,褐藻胶基质把细胞粘附在基质表面 ,这种网络结构十分有利于胶球 内小球藻对氮磷营养物质的吸收。胶球内藻细胞密度越高 ,氮磷的去除率越高 ,胶球接种为高密度时 ,3d 的 NH_4+-N、 PO_4(3-)-P 的去除率分别达 91.2%和 100%。对固定化胶球进行加固处理后 ,可使胶球最大细胞密度比未加固处理提高近 2 倍 ,加固措施对克服褐藻胶在含磷污水中结构易疏松、小球藻易泄漏等问题是有
5、效的 ,显著改善了固定化性能 ,进一步提高了氮磷的去除效率。鞘丝藻附着固定化的静态实验表明 ,鞘丝藻在氮磷比为 10 1、中等填料密度、生物量 1.0g/L、饥饿 2 天的条件下对氮磷的去除效果最好。动态实验表明 ,鞘 丝藻和颤藻附着固定化系统在水力停留时间为 3d的情况下 ,NH_4+-N、 PO_4(3-)-P 的平均去除率分别达 85.9%、 68.5%。出水溶解氧含量高 ,水质大大改善。这些结果展示了固定化藻类在污水脱氮除磷方面的潜在应用前景。 2.人工快渗系统去除废水中氮磷的研究 研究废水中磷酸盐和氨氮的去除，采用钢渣除磷酸盐， NaCl改性沸石除氨氮，考察不同比例钢渣和沸石混合材料
6、同时去除磷酸盐和氨氮的效果。结果表明：钢渣对废水中磷酸盐去除效果明显，沸石对废水中氨氮有很好的去除效果；混合材料中活化沸石和钢渣的比例 4 1 时，氨氮和磷酸盐的去除率分别为 75.9% 和 89.7%。猪场废水进行两级处理后，便可达到磷酸盐和氨氮的排放标准。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1、基本内容 1.熟悉测溶液中氮磷的实验方法。 2.熟悉各种仪器的使用。 3.通过实验得出浓缩海水回收污水中氮磷的最佳条件。 2、 拟解决的主要问题 回收过程中最佳条件包括 pH，转速，搅拌时间，海水的量。 三、研究步骤、方法及措施： 用控制变量的方法固定其中一个条件的最佳值。 例如，首先将转速，
7、搅拌时间，海水与废水的配比都设定在同一个数值上，再设 定不同的 pH 值，等反应沉淀后，测上清液的吸光度，来确定上清液中氮的浓度以及磷的浓度，从而计算出氮磷的回收率。 以此类推，用同样的方法固定最佳的转速，搅拌时间，海水与废水的配比。 经过以上的实验得出回收污水中的氮磷的最佳条件。 四、参考文献 1汤琪，罗固源磷酸氨镁技术的应用研究 J水处理技术， 27， 33(3)： 1 5 2袁鹏，宋永会，袁芳，等磷酸氨镁结晶法去除和回收养猪废水中营养元素的实验研究 J环境科学学报， 27， 27(7)： 1127 1134 3霍守亮，席北斗，刘鸿亮， 等磷酸氨镁沉淀去除与回收废水中氮磷的应用研究进展 J
8、J化工进展， 2。 07， 26(3)： 37f 一 376 4温东辉天然沸石吸附一生物再生技术及其在滇池流域暴雨径流污染控制中的试验与机理研究 M北京：中国环境科学出版社 2003 5朱克银，曹亮天然沸石处理氨氮废水及农作物应用研究 J安徽化工， 2001， 27 (2)： 32 35 6王浩，陈吕军，温东辉天然沸石对溶液中氨氮吸附特性的研究 J生态环境 2006， 15(2)：219 223 7张美兰，何圣兵，陈初雪等天然 沸石和硅酸钙滤床的脱氨除磷效果 J水处理技术 2007， 33(11)：71 74 8郝凌云，周荣敏，周芳，等磷酸按镁沉淀法回收污水中磷的反应条件优化 J工业用水与废水
9、，2008 39(1)： 58 61 9水和废水监测分析方法 (第四版 )M北京：中国环境科学出版社 2002 10N A Booker， E L cooney， A J PrlestIey Ammonremoval fromSewage using natural AuStraIian zeolite Water Scj TchnoI 1996， 34： 17 24 11G Dimova， G Mjhailov， Tz Tzankov Combined foter for ammoniaremovaI Part I： MinimaI zeoIite Contact tlme and reou
10、irementsfor desoption Water SC echno f9。 39： 123 一 f29 12 Jaffer Y, Clark T A, Pearce P, et al. Potential phosphor2us recovery by struvite formation 13. Wat Res, 2002,36: 1834 - 1842. 14 L i X Z, Zhao Q L, Hao X D. Ammonium removal fromlandfill leachate by chemical p recip itation J. WasteManage, 1999, 19: 409 - 450. 15 刘大鹏 ,王继徽 ,刘晓澜 ,等 . MAP法处理焦化废水中氨氮的 pH值影响 J. 工业水处理 , 2004, 24 (1) : 44- 47. 16 李才辉 ,冯晓西 ,乌锡康 . MAP法处理氨氮废水最佳条件的研究 J. 上海环境科学 , 2003, 22 (6) : 389 -392. 17 黄稳水 ,王继徽 ,刘晓澜 ,等 . 磷酸铵镁法预处理高浓度氨氮废水的研究 J . 工业水处理 , 2003, 23 (10) :34 - 36.
