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天然矿物及冶金炉渣处理含磷废水的研究

邓雁希  
【摘要】: 某些工业废水和生活污水中的磷酸盐,是水体富营养化的主要根源之一。如何减少废水中的磷酸盐排放量,已成为保护水体的重要课题。本文研究了天然矿物和工业固体废弃物——炼钢转炉炉渣对模拟废水和实际生活污水中磷酸盐的去除,简要分析了其作用机理,探讨了其实际应用的可行性。 天然砂不能降低模拟废水中磷酸盐的浓度,也不能改变溶液的pH值。但是,天然砂作为渗滤介质,在实际污水处理中将起着重要的作用。 灰岩的批试验结果表明,灰岩没有明显的去除磷的作用,既不降低磷酸盐溶液的浓度,也不改变溶液的pH值。其柱试验结果表明,在非常有限的出水中,磷的浓度很低,符合国家排放标准,而后柱子将很快被穿透。 天然粘土矿物——蛭石几乎没有去除磷的作用,但是通过加热到700℃改性后对模拟废水中的磷酸盐有较好的去除效果。在蛭石用量为0.5g/100mL,磷酸盐溶液浓度为10mg/L(以P计)、pH值为7.5-7.6之间时,在很短的时间内就可使残留液浓度降低到0.5mg/L以下,去除率可达到99%以上。因此,蛭石可用于废水除磷中,但是其过程很不稳定,还有待于继续研究。 钢渣对模拟含磷废水中磷的去除结果表明钢渣能够有效地去除废水中的磷。论文研究了钢渣投加量、搅拌时间、pH值、温度对磷酸盐去除的影响。在钢渣用量为0.5g/100mL,磷酸盐溶液浓度为10mg/L(以P计)、pH值为7.50—6.60时,1h就可以使残留液磷浓度降到0.1mg/L以下,远远低于国家排放标准,磷的去除率达到99%以上。钢渣处理含磷废水的前后,溶液的pH值要发生变化,这是由于钢渣中碱性物质如CaO的溶解所致,处理前pH值不同,处理后pH值也不同,当然,磷的去除效果也不同。钢渣对P的去除包括了吸附与沉淀两种作用,两种作用的共同结果使得磷得以有效地被去除。 单一钢渣处理生活污水的柱试验结果表明,钢渣对生活污水中的PO_4-P和T-P都有较好地去除效果。但是,由于钢渣中碱性物质CaO的溶解,产生了大量的沉淀,此沉淀的存在,导致处理系统的很快堵塞。因此,在实际生活污水处理中,渗滤介质的使用是很重要的,它和除磷材料的合理组合可以使处理系统具有较高的除磷效果。 混合物料处理实际生活污水的试验结果表明,该混合物用于生活污水除磷的效果是极佳的,在初期排放水的含磷浓度非常低,远远低于国家废水排放标准,但是随着处理水量的增加,除磷效果在变差;由于钢渣中含有大量的碱性物质CaO,使得出水pH值很高,此较高的pH值与较好地除磷效果相联系。 钢渣用于含磷废水处理,是一种经济而有效的处理方法,不会产生二次污染,同时废弃物综合利用和污染控制并行,具有广泛的实用意义。


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