磷酸镁铵沉淀法去除氨氮的可行性论证核算结果
采用和不采用磷酸镁铵沉淀法去除氨氮后的4种废水水质 第1种污水水质 (231m3/h) 沉淀后第1种污水水质(231m3/h) 第2种污水水质 (231+160) m3/h 231.3 mg/l 126.3 mg/l 46.9 mg/l 153.8 mg/l 沉淀后第2种污水水质(231+160) m3/h 231.3 mg/l 126.3 mg/l 46.9 mg/l* ≤60 mg/l CODCr BOD5 SS NH4—N pH Ca2+ Mg2+ PO43- 硫化物 重碳酸根 碳酸根 360mg/l 267mg/l 80mg/l 285.7mg/l 6～9 250 mg/l 90 mg/l 0 mg/l 0.18 mg/l 300.0 mg/l 3.0 mg/l 360mg/l 267mg/l 80mg/l* ≤60 mg/l 6～9 250 mg/l ≤0.02 mg/l ≤10 mg/l 0.18 mg/l 300.0 mg/l 3.0 mg/l
6～9 213.3 mg/l 89.0 mg/l 0.7 mg/l 6～9 213.3 mg/l ≤0.03 mg/l ≤10 mg/l 采用磷酸镁铵沉淀法除氨氮时的药剂投加量与费用 MgCl2 Na2HPO4·12H2O 物质投第1种废水(231m3/h) 1151.6 5684.5 加量第2种废水(231+160) 539.5 3359.7 3(mg/L) m/h 药剂价格（元/t） 650 2000 处理每吨废水的第1种废水(231m3/h) 药剂费用(元/m3) 14.18 第2种废水(231+160) m3/h 8.49 NaOH HCl 635.8 450 442.6 270 3000 1.9074 1.3278 350 0.1575 0.0945 0.74854 11.369 0.350675 6.7194 采用和不采用磷酸镁铵沉淀法去除氨氮后的4种废水SBR处理的需氧量
标准需氧量(kg/h) 空气用量(m3/min)
第1种污水水质 沉淀后第1种污水(231m3/h) 水质(231m3/h) 271 167 127.8 51.1 第2种污水水质 沉淀后第2种污水水(231+160) m3/h 质(231+160) m3/h 359.3 221.4 117.1 46.7 不采用磷酸镁铵沉淀法去除氨氮时4种废水SBR处理的碱度和甲醇投加核算结
果如下表（注：甲醇是该企业的废产品，投加可能不需要花钱） 第1种污水水质 (231m/h) 3第2种污水水质 (231+160) m/h 3投加碱度（以NaOH计）(mg/L) NaOH价格（元/吨） 处理每吨废水的碱投加费用(元/m) 需投加甲醇量（mg/L） 甲醇价格（元/吨） 处理每吨废水的甲醇费用(元/m) 33932．365 500 3000 2.8 774.3333 1.5 428.4667 4250 3.29 1.82
操作参数：
搅拌时间：≤1h
搅拌速度：200 r /min pH：9.0～9.5
药剂投加量：见上表。
比较表 230吨废水采用SBR处理 230+160吨采用磷酸铵镁沉淀+SBR处理 231.3 mg/l 126.3 mg/l 46.9 mg/l 153.8 mg/l 8.49×390×24=8万元 60 mg/l 12h 4680m3 进水CODCr 进水BOD5 进水SS 进水NH4—N 投加甲醇数量 投加NaOH数量 投加全部药剂金额（） 进入SBR池的NH4-N SBR停留时间 SBR容积 360mg/l 267mg/l 80mg/l 285.7mg/l 7.86万元 285.7mg/l 磷酸镁铵沉淀法去除氨氮的可行性论证核算过程
1．MgNH4PO4·6H2O沉淀法去除氨氮的效率
表1 参考文献中关于MgNH4PO4·6H2O沉淀法去除氨氮的效果
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16* 17 18 19 ≈8 8.5 pH 9.0 8.5 9.3 8.5 9.6 9.1 9.0 9.0 6.7 8.6 9.0 9.0 7.5 9.0 9.2 9.5 投加药剂 MgCl2/Na2HPO4 MgCl2/Na2HPO4 MgCl2/Na2HPO4 MgCl2/Na2HPO4 MgCl2/Na2HPO4 MgCl2/Na2HPO4 MgCl2/Na2HPO4 MgCl2/Na2HPO4 MgCl2/Na2HPO4 MgCl2/Na2HPO4 MgO/H3PO4 MgCl2/KH2PO4 MgCl2/Na2HPO4 MgO/H3PO4 MgSO4·7H2ONH4Cl MgCl2/ Na2HPO4·12H2O MgCl·4H2O 1.2: 1: 1 生活污水 1 - - 71.15 和反应条件 药剂比例(Mg:N:P) 1.7:1:2.0 1:1:1 1:1:1 1:1:1 1:1:1 1:1:1 1.1:1:1 1.2:1:1 1:1:1 1:1:1 1:1:1 铵盐溶液 铵盐溶液 铵盐溶液 铵盐溶液 铵盐溶液 制革废水 制革废水 制革废水 垃圾渗滤液 垃圾渗滤液 垃圾渗滤液 垃圾渗滤液 养猪废水 垃圾渗滤液 胭脂红生产废水 1.4:1.0:1.11 1.2:1: 0.9 磷酸盐工业废水 垃圾渗滤液 1/2 788-2000 253 >80 1/3 96.35 64.10 96.3 - - - - - - - - - - - 1.0 - 20 废水种类 反应时间（h） 2.0 初始浓度 （mg/L） 1297 200 200 1800 1800 200 200 200 5618 5618 5618 5618 2500 2750 2320 去除效果 出水浓度 （mg/L） 16 24.8 23.8 195 96 47 25 40 210 65 1952 1398 - 220 230 去除率(%) 98.5 87.6 88.1 89.2 94.7 76.5 87.5 80.0 96.2 98.8 65.2 72.1 >91 92 90 MgSO4/Ca(H2PO4)2 1:1:1 0.9:1:0.9 1:1:1 1:1:1 *该研究的主要目的是除磷。
总结文献，关于MgNH4PO4·6H2O沉淀法去除氨氮的效率： （1）所有参考文献的氨氮平均去除率（%）=87.16
（2）低负荷（氨氮初始浓度为200mg/L）运行时的氨氮去除率平均值（%）=83.94 综合考虑，从实际工程实施的角度出发，认为该法的氨氮去除率以80%左右为宜。
2．贵州某化工有限公司合成氨废水水质核算
本计算主要核算两种废水的水质：
（1）第1种是《贵州某化工有限公司年产50万吨合成氨工程污水处理场、回用水处理装置技术规格书》（下称“规格书”）中定义的污水，即水量231m3/h的废水水质； （2）第2种是将160m3/h的脱盐水站装置浓排水与231m3/h的废水混合后的废水水质。分别核算如表2。
表2 废水水质核算表
第1种污水水质 相应离子的摩尔浓度（mmol/L） 15.87 6.25 3.75 0 脱盐水站装置浓排水水质 60 mg/l 20 mg/l 30 mg/l 0.48 mg/l 7.5 160.4 mg/l 87.6 mg/l 1.64 mg/l 0 mg/l 756 mg/l 3 mg/l 第2种污水水质 231.3 mg/l 126.3 mg/l 46.9 mg/l 153.8 mg/l 相应离子的摩尔浓度（mmol/L） 9.39 5.33 3.71 0.01 CODCr BOD5 SS NH4—N pH Ca2+ Mg2+ PO43- 硫化物 重碳酸根 碳酸根 360mg/l 267mg/l 80mg/l 285.7mg/l 6～9 250 mg/l 90 mg/l 0 mg/l 0.18 mg/l 300.0 mg/l 3.0 mg/l 6～9 213.3 mg/l 89.0 mg/l 0.7 mg/l *对表2的说明: （1）第1种污水水质指标中的CODCr、BOD5、SS、NH4—N、CN、pH参照刘
婕的计算结果；Ca2+、Mg2+、重碳酸根、碳酸根参照《规格书》中所提供的污水处
理场装置达标污水水质表的数值；PO43-以0计算。
（2）脱盐水站装置浓排水水质指标中的CODCr、SS、pH、Ca2+、Mg2+、PO43-参
照《规格书》中所提供的数值；BOD5取较大值，20mg/L；NH4—N以《规格书》中的铵含量0.48mg/L计算。
（3）由于采用磷酸镁铵沉没法去除氨氮时，需要调pH值到9.0～9.5，所以废水水质指标中的硫化物、重碳酸根、碳酸根、磷酸根均可能影响投碱量。
进行磷酸镁铵沉没法去除氨氮时，对两种废水的核算如表3所示。 核（计）算过程说明：
（1）该法的氨氮去除率以80%左右为宜；
（2）以投加MgCl2/Na2HPO4作为沉淀剂，两种物质分别以无水MgCl2和Na2HPO4·12H2O计投加量；
（3）25℃时 MgNH4 PO4·6H2O的溶度积常数ksp = 2.5×10-13
（4）调pH值采用NaOH，从pH7.5调到9.5，调pH是在投加MgCl2/Na2HPO4后开始进行。由于弱酸调pH值的计算过程复杂且不具有实际工程指导意义，所以碱投加量是以模拟实验测定，即根据表2的数值配水，Mg：N：P的摩尔比为1：1：1，其它成分浓度尽可能地接近于表2所示的数据，然后调pH值，实测加碱量NaOH。 （5）核算过程均以较以保守的数值进行。
表3磷酸镁铵沉没法去除氨氮时的两种废水核算
物质投加量(mg/L) 物质残留量 （mg/L） 2+
MgCl2 第1种废水 第2种废水 第1种废水 第2种废水 1151.6 539.5 NH4—N ≤60 ≤40 Na2HPO4·12H2O 5684.5 3359.7 PO43- ≤10 ≤10 NaOH 635.8 442.6 Mg2+* ≤0.02 ≤0.03 *表中Mg残留量是根据溶度积计算得出，即25℃时 MgNH4 PO4·6H2O的溶度积常数ksp = 2.5×10-13=三种离子的摩尔浓度积[NH4—N]×[PO43-]×[Mg2+]，计算结果肯定小于实际废水中的Mg含量。
则采用和不采用磷酸镁铵沉淀法去除氨氮后的4种废水水质如表4所示：
表4采用和不采用磷酸镁铵沉淀法去除氨氮后的4种废水水质
CODCr BOD5 SS NH4—N pH Ca2+ Mg2+ PO43- 硫化物 重碳酸根 碳酸根
碱度平衡核算：
第1种污水水质 360mg/l 267mg/l 80mg/l 285.7mg/l 250 mg/l 90 mg/l 0 mg/l 0.18 mg/l 300.0 mg/l 3.0 mg/l 沉淀后第1种污水水质 360mg/l 267mg/l 80mg/l* ≤60 mg/l 6～9 250 mg/l ≤0.02 mg/l ≤10 mg/l 0.18 mg/l 300.0 mg/l 3.0 mg/l 第2种污水水质 231.3 mg/l 126.3 mg/l 46.9 mg/l 153.8 mg/l 6～9 213.3 mg/l 89.0 mg/l 0.7 mg/l 沉淀后第2种污水水质 231.3 mg/l 126.3 mg/l 46.9 mg/l* ≤60 mg/l 6～9 213.3 mg/l ≤0.03 mg/l ≤10 mg/l *表中SS及重碳酸根和碳酸根离子浓度可能会有变化。