基于牡蠣殼粉的結(jié)晶除磷實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、磷是生命活動(dòng)和工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的元素，同時(shí)，也是不可再生的資源。生活污水中含有大量的磷，將這部分磷回收利用，可以滿足節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)的雙重要求。本文針對(duì)基于牡蠣殼粉的結(jié)晶除磷實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究。
　　首先以生牡蠣殼粉為結(jié)晶晶種進(jìn)行了研究，利用單因素分析方法分別研究pH、c(Ca)/c(P)、晶種投加量對(duì)結(jié)晶除磷效果的影響。分別設(shè)置pH為6、7、8、9、10，c(Ca)/c(P)為1、2、3、5、10，晶種投加量為0g、0.5g、1

2、.0g、2.0g、5.0g、10.0g。結(jié)果顯示，生牡蠣殼粉不是較好的HAP結(jié)晶晶種，在其它條件不變的情況下，增加生牡蠣殼粉投量，不能持續(xù)穩(wěn)定提升結(jié)晶除磷能力。
　　對(duì)生牡蠣殼粉進(jìn)行了進(jìn)一步煅燒改性，研究煅燒溫度和煅燒時(shí)間對(duì)其的改性程度的影響，并利用改性充分的牡蠣殼粉進(jìn)行結(jié)晶除磷實(shí)驗(yàn)研究，考察不同初始磷濃度和pH條件下，最佳晶種投加量，并利用XRD進(jìn)行了生成物分析。分別設(shè)置煅燒溫度為500℃、600℃、700℃、750℃、800℃

3、，煅燒時(shí)間為10min、30min、1h、1.5h。結(jié)果顯示，對(duì)一定質(zhì)量牡蠣殼粉（10g）進(jìn)行煅燒改性，改性條件為溫度800℃、時(shí)間30min時(shí)改性趨于完全，改性后可大大增加牡蠣殼粉釋放 Ca2+的能力；煅燒牡蠣殼粉除磷效率可達(dá)228.125mgP/g，比其它吸附除磷材料或其它結(jié)晶晶種效率高出幾倍甚至數(shù)十倍；XRD分析結(jié)果顯示，生成物中含有大量磷酸氫鈣、少量羥基磷酸鈣。
　　進(jìn)一步利用煅燒牡蠣殼粉進(jìn)行研究。用 PVA包埋煅燒牡蠣殼

4、粉制備緩釋Ca2+結(jié)晶除磷劑，并利用正交實(shí)驗(yàn)的方法研究了PVA濃度、包埋量、PEG用量和固化劑種類四個(gè)影響因素對(duì)除磷劑的物理性能及緩釋性能的影響，考察制得除磷劑的緩釋Ca2+除磷性能，并根據(jù)SEM分析及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象解釋除磷劑緩釋Ca2+結(jié)晶除磷機(jī)理。設(shè)置PVA濃度為8％、9%、10%、11%，PEG濃度為0%、0.4%、0.8%、1.2%，PVA+PEG用量為12mL、12.5mL、13mL、13.5ml，固化劑種類為4%硼酸、4%

5、硼酸+4%CaCl2。結(jié)果顯示，用該方法制得的除磷劑可于水中緩慢釋放Ca2+超20d，緩釋除磷效果良好；最佳配方為：12mLPVA+PEG（PVA濃度為8%，PEG用量為0.8%）溶液包埋20g煅燒牡蠣殼粉制成小球后于4%硼酸溶液中固定化2天。
　　利用SEM、XRD分析手段對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，SEM圖中出現(xiàn)形狀規(guī)則的結(jié)晶和一些膠狀非結(jié)晶，XRD中出現(xiàn)明顯的CaCO3衍射峰。分析成分可知，該緩釋Ca2+除磷劑除磷反應(yīng)的生