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磷酸二氫鉀廢水提取磷酸

發布時間:2024-06-17 08:37:03

Ⅰ 論如何利用生物倍增技術處理高鹽度廢水

主要方法如下:
主要試劑和試驗儀器
氯化鈉、葡萄糖、磷酸二氫鉀、硫酸銨、乙酸、氫氧化鉀、納米四氧化三鐵、甲基叔丁基醚以及測定氨氮的相關試劑等. COD測定儀、可見分光光度計、台式離心機、脂肪酸鑒定系統等.
耐鹽菌的馴化
試驗選取李村河污水處理廠二沉池污泥,按污泥:水=1:1的比例配成12 L活性污泥溶液於容器中,每日投加碳源、氮源、磷源分別為:葡萄糖12 g,硫酸銨1.42 g,磷酸二氫鉀0.344 g.間歇曝氣,每4 h一個周期,曝氣3 h,停歇1 h.每天換水一次,投加無碘鹽逐步提高系統的鹽度,使其鹽度從最開始的0,逐漸提升至0.5%、1%、1.5%、2%.每個鹽度下分別對活性污泥的活性和降解COD、NH4+-N性能進行測定,探索不同鹽度下活性污泥的污泥體積指數SVI的變化規律,同時提取出污泥中微生物的脂肪酸進行分析,得出耐鹽馴化過程中活性污泥系統微生物菌群的變化.
微生物脂肪酸的提取、分析
依據微生物脂肪酸的提取步驟,提取所需微生物的脂肪酸,運用MIDI-Sherlock全自動微生物鑒定系統進行菌群的鑒定分析.
高效降解含鹽結晶紫廢水活性污泥的馴化
取結晶紫粉末於3L燒杯中加蒸餾水,製成2 500 mL質量濃度為5 mg·L-1的模擬染料廢水.最初向燒杯中加入50 mL 5 mg·L-1的結晶紫廢水,燒杯中加入500 mL活性污泥溶液,加水定容至3 000 mL,曝氣馴化培養一周,然後每周逐漸多加200 mL結晶紫廢水,共馴化10周,得到可以高效降解含鹽結晶紫廢水的活性污泥.
四氧化三鐵磁納米粒子(MNPs)馴化含鹽結晶紫廢水中的活性污泥
將馴化好的500 mL活性污泥放入3 000 mL燒杯中,加入2 500 mL質量濃度為5 mg·L-1的模擬染料廢水,再向燒杯中加入0.57 g四氧化三鐵磁納米粒子(MNPs),攪拌,曝氣培養8周,即得到試驗所需微生物,用於後續的DNA測序分析.

Ⅱ 想知道磷酸二氫鉀的生產工藝有行家能說說!

磷酸二氫鉀生產工藝
磷酸二氫鉀(KH2PO4)是白色結晶或粉末,易溶於水。工業上,常用於細菌培養劑,釀造酵母培養劑,合成清酒調味劑。用於青毒素、土黴素、雞苷、味精等生產上。農業上,由於其是不含氯的水溶性速效磷鉀肥,含量高(P2O5 51%、K2O 34%左右),目前所知化肥中鹽指數最低,對農作物的種子、幼苗和根部都沒有灼傷的危險。其物理化學性穩定,屬一致性溶解肥料,對土壤適應性強。對農作物在加速灌漿、促進代謝、抵禦乾熱風和防止倒伏等方面均有顯著效果。因此可用於葉面噴灑、浸種、拌種、沾根、灌根、基肥、追肥等。無論在小麥、水稻、玉米、豆類、薯類、樹類、瓜類、花生、棉花、煙草、茶葉、蔬菜、蘋果、葡萄等作物上,均可廣泛應用。據農業專家測試,一般每畝合理使用100~250g,大田作物增產8%以上,經濟作物增產效果更高。農用微肥、種子包衣也都用磷酸二氫鉀作原料。
磷酸二氫鉀的制備工藝早在18世紀初就已有研究,但直到20世紀60年代中期,世界各國才開始對其生產過程的理論基礎和工藝進行深入的研究。尤其近年來,由於對磷酸二氫鉀肥效的肯定,相繼開發了各種制備方法。
l、中和法
中和法生產磷酸二氫鉀是用氫氧化鉀或碳酸鉀中和磷酸以生產磷酸二氫鉀,其化學反應如下:
H3PO4+KOH=KH2P04+H2O
2H3PO4+K2CO4=2KH2PO4+H2O+CO2
中和法具有工藝簡單、產品純度高、技術成熟等優點,但所用原料昂貴,生產成本高,不適宜大規模生產。
2、結晶法
結晶法是根據H3PO4-KH2PO4-KCl-H2O系統中,在不同溫度下KH2PO4在H3PO4溶液中的溶解度變化來分離製得KH2PO4,反應方程式如下:
H3PO4+KC1=KH2PO4+HCl
該法生產磷酸二氫鉀,經濟上比中和法優越,但是(1)該法是在酸性介質高溫下(170℃左右)反應,對設備的要求非常苛刻,而且極易被腐蝕,不僅一次性投資大,而且大幅度地增加成本。(2)由於HCl的溢出,需要吸收裝置,不注意會形成污染;(3)質量較差,含3%左右的氯離子和少量磷酸。
3、萃取法
萃取法是將濕法磷酸的凈化過程與磷酸二氫鉀的提取過程結合為一體,在結晶法生產磷酸二氫鉀基礎上,根據磷酸二氫鉀在不同溶劑中具有不同的溶解度特性,選擇性地使用溶劑將磷酸二氫鉀從混合物中分離出來。反應方程式可表示為(S為有機溶劑):
S·H3PO4+KCl=KH2PO4+S·HCl
國內外對萃取法進行了大量的研究,先後出現過用正丁醇、有機胺、三聚氰胺、二丁基亞碸和三辛胺-環己烷-異戊醇作為萃取劑進行生產的報道。該法具有過程簡單、能耗低、反應條件溫和、有機溶劑可循環利用等優點,但有機溶劑價格昂貴,還需要考慮有機溶劑的回收利用,從而造成生產中投資過高。
4、離子交換
離子交換法,是利用一種陽離子或陰離子樹脂,分別對H2PO4 -1離子和K離子的吸附或再生過程來合成KH2PO4。
該法生產的磷酸二氫鉀雖質量較高,但蒸發量太大,(1t成品需要蒸發水15m3),能耗過高,且樹脂價格昂貴,一次性投資較大。生產過程中,樹脂還容易中毒而全部更換,這就給生產帶來麻煩和增大成本。還有就是氯化銨等廢水的環境污染,如果廢水回收能耗又太高。
該工藝還可以用氯化鉀與碳酸氫銨通過離子交換先生產碳酸氫鉀,再與磷酸反應生產磷酸二氫鉀(相當於中和法)。
5、磷酸二氫鈉復分解法
磷酸二氫鈉復分解法是將氯化鉀中的鉀離子與正磷酸鹽的磷酸二氫根,通過復分解反應,
生成磷酸二氫鉀,其化學反應如下:
Na2CO3+2H3PO4=2NaH2PO4+CO2+H2O
NaH2PO4+KCl=KH2PO4+NaCl
該法的特點是:生產設備簡單,反應條件平和,操作方便,沒有污染,質量可靠,成本較中和法每噸下降1000元以上。按說該法已是比較理想的工藝,但仍有一定不足之處,就是副產品氯化鈉價值太低,仍然影響磷酸二氫鉀成本,而且生產周期比較長。
6、磷酸二氫銨復分解法
為尋找最理想的磷酸二氫鉀生產工藝,科學工作者在幾十年前就提出了用磷酸二氫銨與氯化鉀進行復分解反應,生產磷酸二氫鉀和氯化銨的生產方法,反應方程如下:
NH4H2PO4+KC1=KH2PO4+NH4Cl
或NH4HCO3(NH3)+H3PO4+KC1=KH2PO4+2NH4Cl+CO2+H20
不難看出,該反應與2NH4HCO3+2H3PO4+2KC1=2KH2PO4+2NH4Cl+2CO2+2H20相比,成本要低得多。按方程式及實際生產計算,0.4t純鹼(1300元/t)520元,0.6t碳銨(400元/t)240,0.4t氯化銨(800元/t)320元,0.43 t氯化鈉(l00元/t)43元,成本相差557元。
因為NH4H2PO4+KCl=KH2PO4 +NH4Cl反應進行不到底,從圖象上也找不到理想的途徑,因此該反應的研究進展緩慢。最早見到的是英國 AlbrgntWillon公司的成果。該法是用熱法磷酸吸收氨生成磷酸二氫銨,磷酸二氫銨與氯化鉀在80℃下進行復分解反應生成了磷酸二氫鉀。分離產品後的母液再與CaO反應,生成磷酸二氫鈣、並從殘渣中回收氨與氯化鉀供循環用,該法磷酸二氫鉀收率較低,僅為63%。
日本有田秀南等人建立了用磷酸銨和氯化鉀為原料,同時製取磷酸二氫鉀和氯化鉸的方法,據說收率很高,有較高的價值,但未工業化生產。
近年也有人以碳酸氫銨、磷酸、氯化鉀生產磷酸二氫鉀工藝進行研究,磷酸二氫鉀收率在95%左右,副產品為以氯化銨為主的元素復合肥,磷酸二氫鉀含量一次性達92%以上,並能達到98%。
7、沸石法海水提取磷酸二氫鉀。
8、電滲析法。
9、濕法磷酸直接法工藝。

Ⅲ 論如何利用生物倍增技術處理高鹽度廢水

主要方法如下:
主要試劑和試驗儀器
氯化鈉、葡萄糖、磷酸二氫鉀、硫酸銨、乙酸、氫氧化鉀、納米四氧化三鐵、甲基叔丁基醚以及測定氨氮的相關試劑等.
COD測定儀、可見分光光度計、台式離心機、脂肪酸鑒定系統等.
耐鹽菌的馴化
試驗選取李村河污水處理廠二沉池污泥,按污泥:水=1:1的比例配成12
L活性污泥溶液於容器中,每日投加碳源、氮源、磷源分別為:葡萄糖12
g,硫酸銨1.42
g,磷酸二氫鉀0.344
g.間歇曝氣,每4
h一個周期,曝氣3
h,停歇1
h.每天換水一次,投加無碘鹽逐步提高系統的鹽度,使其鹽度從最開始的0,逐漸提升至0.5%、1%、1.5%、2%.每個鹽度下分別對活性污泥的活性和降解COD、NH4+-N性能進行測定,探索不同鹽度下活性污泥的污泥體積指數SVI的變化規律,同時提取出污泥中微生物的脂肪酸進行分析,得出耐鹽馴化過程中活性污泥系統微生物菌群的變化.
微生物脂肪酸的提取、分析
依據微生物脂肪酸的提取步驟,提取所需微生物的脂肪酸,運用MIDI-Sherlock全自動微生物鑒定系統進行菌群的鑒定分析.
高效降解含鹽結晶紫廢水活性污泥的馴化
取結晶紫粉末於3L燒杯中加蒸餾水,製成2
500
mL質量濃度為5
mg·L-1的模擬染料廢水.最初向燒杯中加入50
mL
5
mg·L-1的結晶紫廢水,燒杯中加入500
mL活性污泥溶液,加水定容至3
000
mL,曝氣馴化培養一周,然後每周逐漸多加200
mL結晶紫廢水,共馴化10周,得到可以高效降解含鹽結晶紫廢水的活性污泥.
四氧化三鐵磁納米粒子(MNPs)馴化含鹽結晶紫廢水中的活性污泥
將馴化好的500
mL活性污泥放入3
000
mL燒杯中,加入2
500
mL質量濃度為5
mg·L-1的模擬染料廢水,再向燒杯中加入0.57
g四氧化三鐵磁納米粒子(MNPs),攪拌,曝氣培養8周,即得到試驗所需微生物,用於後續的DNA測序分析.

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