具有缓慢释放Mg和pH控制功能的源,用于污染物抵抗合成废水中的超大斯特鲁维特

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 从废水中回收斯特鲁维特 (氨酸,MAP) 是缓释肥料生产的有希望的途径.
• 由于快速核化和狭窄的转移稳定区宽度 (MSZW),传统的MAP回收产生了小晶体尺寸 (50-300μm) 和低纯度 (40-90%) .

研究的目的:

• 开发一种新的源,用于控制 struvite 沉.
• 从废水中获得超大晶体尺寸分布 (CSD) 和高纯度 MAP.
• 在MAP结晶过程中提高氨 (NH4+) 清除效率.

主要方法:

• 制备一种新型源 (P-3),由MgHPO4·3H2O组成,并用MgO包裹2.
• 利用P-3逐渐释放Mg2+和PO43-,维持MSZW内的度以控制晶体生长.
• 使用P-3中固有的Mg(OH) 2作为pH调节器,消除了对外部酸/调整的需要.
• 将P-3与传统的来源进行比较 (P-1:可溶盐,P-2:不可溶盐).

主要成果:

• 使用P-3的沉导致超大MAP晶体,CSD范围为5000-7000μm (最大10,000μm),这是废水回收MAP的最大报告.
• 由P-3生产的MAP达到97%的显着纯度,明显高于P-1 (90%) 和P-2 (92%).
• 使用P-3的氨 (NH4+) 清除效率达到92%,与P-1 (92%) 和P-2 (90%) 相比.

结论:

• 新型源 (P-3) 有效地控制MAP核和生长,产生超大晶体.
• 超大MAP晶体对杂质吸附具有增强的抵抗力,从而达到高纯度.
• 这一策略为用于肥料的矿回收提供了重大进展,并为其他不溶盐的大型结晶提供了洞察力.