鸟粪石沉淀法回收猪场沼液氮磷工艺参数优化模拟研究
2018-06-28李爱秀翟中葳丁飞飞杜连柱张克强
李爱秀,翟中葳,丁飞飞,杜连柱,张克强*
(1.农业部环境保护科研监测所,天津 300191;2.吉林农业大学资源与环境学院,长春 130117)
近年来,沼气工程发展迅速,沼气作为新型能源得到了广泛利用,但沼液被随意排放,大量含氮磷的废水排入环境中,给淡水和海水等天然水体带来严重的污染[1]。针对沼液的处理和应用途径,我国近几年的研究重点是以沼液直接归田和除去其中的污染物而达到达标排放[2]。但随着畜禽养殖规模的日渐扩大,“猪-沼-菜/果/鱼”循环模式的推广落实难度日益加大,养殖规模与菜地、果园、鱼塘的配比失衡,没有足够的农业用地承载和消纳日渐增加的沼液[3]。
鸟粪石结晶沉淀法作为一种比较新颖的方法,在高氨氮、磷废水处理领域得到越来越多的重视,也取得了一定的进展[4]。鸟粪石又称磷酸铵镁(MAP,magnesium ammonium phosphate),在中性和碱性条件下微溶,溶度积为 5.49×10-14至 3.9×10-10之间[5]。反应方程式如下:

鸟粪石可直接或间接被用作农业、林业优质肥料,是一种优质的缓释肥[6-7]。针对沼液高氮磷的特性,鸟粪石结晶法可以回收猪场沼液中的部分氮磷,为后续的处理及利用提供良好的条件。鸟粪石沉淀中反应是按照 Mg∶N∶P 为 1∶1∶1 的比例进行反应,而沼液中氨氮和磷酸盐比例不平衡,不能同时获得较高的脱氮除磷效果,需要进一步研究沼液中的适宜配比,来同时获得较高的氨氮和磷酸盐的回收率。
针对鸟粪石沉淀法分别回收沼液中氨氮和磷酸盐的研究已经取得了一定的进展[6,8-10],氨氮回收率最高可达91.08%[11],磷酸盐回收最高可达90.5%[9],但对同时获得较高的氨氮和磷酸盐回收效果的影响因素的研究还有待进一步探讨。……
