电化学强化牺牲阳极—高效结晶除磷工艺关键技术
水体中磷的去除和回收是废水处理关注的一大核心问题。长期以来,传统的化学沉淀法以其稳定的效果得到广泛应用,但同时也存在处理成本较高、泥水分离困难、污泥量较大等缺陷。导致上述缺陷的根本原因,是为了提高除磷率,在化学沉淀法中投加了大量混凝药剂,形成的晶体颗粒沉降性差,难于固液分离。本项目基于原电池原理及电化学反应动力学原理,通过优选电极材料,充分利用阴阳极电位差实现金属离子电解反应,继而与磷酸根结合形成结晶沉淀;优化结晶颗粒沉淀动力学条件,实现高效固液分离,在此基础上完成实验验证、工艺集成与技术开发,取得下述关键成果:(1)通过构建电化学强化牺牲阳极磷回收模型,确定电流密度、停留时间等运行参数与出水磷浓度的相关关系,为工艺及自控设计提供理论依据;(2)通过构建结晶颗粒沉降模型,确定工艺控制条件,优化磷酸盐晶体颗粒成长过程,从而改善磷酸盐晶体沉降性能;(3)集成电化学强化牺牲阳极——诱导结晶除磷工艺,优化固液分离设计,从而提高工艺表面负荷。