火电厂脱硫废水氨氮去除工艺试验研究

3.4磷酸盐投加量对氨氮去除率的影响

由于磷酸盐试剂价格较高，其投加量对脱硫废水氨氮处理工艺经济性的影响不容忽视。实验选用NaH2PO4作为磷源来调节n(P):n(N)。在反应PH为8.5, n(Mg):n(N)为5.0:1的条件下，通过理论计算选择n(P):n(N)分别为1.5:1,1.7:1,2.0:1,2.2:1,2.5:1、2.7:1进行实验，实验结束后静置沉淀20 min，过滤上清液进行测定，实验结果见图3。

图3磷酸盐投加量对氨氮去除率的影响

由图3可以看出，适当增加磷酸盐投加量可增加氨氮去除率。当n(P):n(N)从1.5:1增加至2.0:1时，氨氮去除率增大，剩余Mg2+的量明显下降，余磷量也有所降低，此时MAP沉淀生成量较大。此后随着n(P):n(N)的增加，氨氮去除率并无明显增加。这是由于此时体系中剩余的氨氮太低，无法形成MAP,而PO43-的进一步增大使Mg2+与其生成Mg3(PO4)2沉淀。因此，确定最佳n(P):n(N)为2.0:1，此时磷酸盐投加量为7.68 g/L ,氨氮去除率为92.64%。

3.5反应温度对氨氮去除率的影响

温度会影响MAP的结晶过程和溶解度，且温度过高时溶液中的氨氮会以NH3形式挥发，因此有必要研究温度对氨氮去除率的影响。在PH为8.5 ,n(P):n(N)为2.0:1, n (Mg) : n (N)为5.0:1条件下，探讨反应温度(室温-60℃)对氨氮去除率的影响，结果如表3所示。

表3反应温度对氨氮去除率的影响

由表3可见，随着温度从室温28℃升高到60℃ ,氨氮去除率从90%左右下降到约10%，水中的剩余氨氮不断增加，分析原因认为温度影响了NH4OH和HPO42-的电离平衡以及MAP的离解圈。另外，温度过高会加速MAP沉淀物的溶解，从而影响MAP沉淀的形成，降低氨氮的处理效率。

因此，采用MAP法处理废水中的氨氮时，温度是关键影响因素，保持相对较低的温度有利于氨氮的去除。当反应温度控制在25-35℃时，其对脱硫废水氨氮去除反应的影响较小。

3.6反应时间对氨氮去除率的影响

MAP沉淀物的形成分为成核阶段和发育阶段国，因此反应时间对磷酸铵镁生成也有一定影响。理论上讲，反应时间越长氨氮去除率越高，剩余氨氮越少。控制反应PH为8.5, n(P):n(N)为2.0:1, n(Mg):n(N)为5.0:1，反应温度为室温，考察不同反应时间内的氨氮去除率，结果如表4所示。

表4反应时间对氨氮去除率的影响

从表4可知，氨氮去除率整体呈增加趋势。反应时间从5 min增加到20 mi n时，反应速率最快，水中剩余氨氮从77.7mg/L降低到43.9mg/L,氨氮去除率升高。之后随着搅拌时间的增加，氨氮去除率变化不大，剩余氨氮均在45mg/L左右，但反应时间越长晶粒越大，沉淀效果越好。在实际工程应用中，反应时间越长动力消耗就越大，运行成本越高。因此确定反应时间为20 min，此时药剂已经充分反应，且氨氮去除效率最高。

3.7搅拌速度对氨氮去除率的影响

在室温、反应时间为20 min,pH为8.5,n(P):n(N)为2.0:1,n9Mg):n}N)为5.0:1条件下，考察搅拌速度对化学沉淀工艺去除氨氮的影响。由实验结果可以得出，搅拌速度偏高或偏低都会使氨氮去除率有所降低。当搅拌速度从50r/min增加到150r/min时，水样中的氨氮从72mg/L降到45mg/L，当搅拌速度>150r/min后，废水中剩余氨氮的量升高，氨氮去除率下降。

由此可知，适宜的搅拌速度可以提高MAP沉淀法对氨氮的去除率，而搅拌速度过高时，部分MAP沉淀会被打散，使氨氮去除率降低。因此，实验选取搅拌速度为150 r/min，可得到最佳的处理效果。

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