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磷是导致水体富营养化的重要元素,自然界中磷属于单向循环,控制磷的排放量是防治水体富营养化的有效手段。同时,磷又是一种非可再生的宝贵资源,从含磷废水中回收磷是实现磷资源可持续利用的良策。近些年,从废水中回收磷越来越受到研究者们的关注。在本项目研究以MAP法已有研究成果为基础,以开发一种结构简单、性能良好的MAP沉淀回收装置为主要研究目标,采用实验室内小型的物理模型试验研究的方法进行MAP沉淀回收反应器的运行控制条件优化研究,并对MAP反应器所收集的沉淀物进行分析,探讨其用作肥料的可能性。本研究主要研究内容及成果如下:(1)根据污水处理反应器结构设计理论和物理模型实验设计方法,自行设计制作实验室规模的MAP沉淀回收装置,利用本装置对模拟废水进行了正交实验和单因素优化实验,考察pH、曝气量、HRT、n(Mg):n(P)等运行控制方式对MAP沉淀回收效果的影响。实验结果表明,对于n(N):n(P)=20:1,P浓度为60mg/L的模拟废水,所选四个因素对处理效果影响大小依次为:pH值、n(Mg):n(P)、HRT、曝气量,该装置的最优工艺组合为:pH=9.8, n(Mg):n(P)=1.4:1,HRT=70min,曝气量为1.2L/min。最优工艺条件下,本装置处理模拟废水磷回收率稳定在95%左右,沉淀回收率稳定在65%左右。(2)应用实际的含氮磷废水进行MAP回收装置的沉淀回收效果研究,考察SS值、pH值、曝气量等因素对脱氮除磷效率和MAP沉淀回收效果的影响。实验发现,原水SS值对处理效果影响较大,实验前需对原水进行静沉处理以降低其SS值。本装置处理污泥脱水上清液的最佳pH在9.5-10.1之间,最佳曝气量为1.2L/min。在最佳工艺条件下本装置运行稳定,除磷率为97%左右,去除氨氮率为16%左右,沉淀回收率为71%左右。(3)对沉淀物回收物进行主要成分分析与特性研究,采用热重分析和化学分析法测定了沉淀物中N、P、Mg的含量,结果表明沉淀物主要成分是MgNH4P04·6H20。实验又考察了沉淀物的物理化学特性,确认沉淀物具有吸水性差、不宜结块等特征,所以其作为肥料时所需加工工艺简单,且贮藏方便,可以作为植物的缓释肥使用。