摘要：以模擬豬場廢水為處理對象，進行了磷酸鈣沉淀除磷小試實驗，考察了pH值、不同初始n(Ca)/n(P)、CO2-3、Mg2+以及CO2-3和Mg2+共存對磷酸鈣沉淀反應的影響；利用X射線衍射儀（XRD）對沉淀產(chǎn)物進行了表征。結果表明，在溶液pH=8.0和初始n(Ca)/n(P)=3.33時，延長反應時間至360min后，P的去除率可達92.2%.較高的pH值和初始n(Ca)/n(P)有利于磷酸鈣沉淀反應，但當pH≥10，初始n(Ca)/n(P)≥3.33時，這2個因子對提高磷去除率的貢獻不明顯。當pH=9.0時，CO2-3、Mg2+單獨存在對磷酸鈣沉淀反應的影響很小，磷去除率均在94.1%左右；CO2-3通過與Ca2+生成CaCO3降低羥基磷酸鈣（HAP）沉淀產(chǎn)物的純度；Mg2+的存在使沉淀產(chǎn)物轉化為無定形的磷酸鈣（ACP），對熱處理后的沉淀產(chǎn)物進行XRD分析發(fā)現(xiàn)，Mg2+摻入到磷酸鈣結構中，(Ca，Mg)3(PO4)2形成改變了沉淀產(chǎn)物的結構。CO2-3和Mg2+共存時，控制CO2-3和Mg2+在一定范圍內，提高溶液pH≥9.0，CO2-3和Mg2+的相互作用有利于磷酸鈣沉淀反應。

關鍵詞：豬場廢水，磷酸鈣，沉淀反應，磷去除，碳酸根，鎂離子

磷（P）是一種重要的礦產(chǎn)資源和化工原料，在其參與環(huán)境（包括巖石、土壤和水）、生物、人體循環(huán)的過程中，成為環(huán)境污染的一種重要成分。同時，磷資源不僅十分有限，而且在自然界中近乎單向流動、難以再生。近年來，在歐洲、日本等地對磷的可持續(xù)利用高度重視，從污水和動物糞便中去除和回收磷已成為熱門課題。目前，世界上污水中磷的回收總體上仍處于工藝和技術的研究開發(fā)階段，主要工藝為磷酸鈣（calciumphosphates，CP）沉淀法和磷酸銨鎂（magnesiumammoniumphosphate，MAP）結晶法。磷酸鈣沉淀工藝是回收磷的主要工藝，因為磷酸鈣是磷礦石的有效組分，從廢水中回收的磷酸鈣可以直接用作磷酸鹽工業(yè)的原料。

許多離子通過在新形成的磷酸鈣晶核表面生成復合物干擾晶體成核過程，抑制磷酸鈣沉淀反應。抑制物包括諸如腐殖酸、鞣質物、檸檬酸和醋酸等有機物，也包括廣泛存在于含P污水中的CO32-和Mg2+等無機離子。CO32-和Mg2+單獨存在時對磷酸鈣沉淀反應的影響研究較多，但在不同pH值和初始n（Ca）/n(P)條件下兩者共存對磷酸鈣沉淀反應的影響研究較少。

豬場廢水中磷的含量可高達近百mg·L-1，同時含有高濃度溶解態(tài)的CO32-和Mg2+。因此，為了系統(tǒng)了解溶液條件對磷酸鈣沉淀工藝的影響以優(yōu)化工藝，推動豬場廢水磷回收的工程實踐，本研究利用模擬廢水研究磷酸鈣沉淀的2個控制因素——溶液pH值和n（Ca）/n(P)，2個潛在干擾因素——CO32-和Mg2+及其兩者共存對磷酸鈣沉淀反應的影響，旨在為從豬場廢水等富含P的污水和廢水中去除和回收營養(yǎng)元素打下工藝基礎，為研究CO32-和Mg2+濃度對磷酸鈣沉淀反應效率以及結晶產(chǎn)物形態(tài)的影響提供理論基礎。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”