Wpływ jonów glinu na krystalizację struwitu ze ścieków z przemysłu nawozów fosforowych

• Autorzy: Hutnik, N. , Kozik, A. , Wierzbowska, B. , Piotrowski, K. , Matynia, A.

Warianty tytułu

EN

Effect of aluminum ions on struvite reaction crystallization from wastewaters from phosphorus fertilizer industry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań ciągłego usuwania jonów fosforanowych(V) za pomocą jonów magnezu i amonu z wodnych roztworów zawierających 1,0, 0,445 lub 0,20% mas. jonów fosforanowych(V) i 6,4, 20 lub 100 mg jonów glinu w 1 kg roztworu. Proces wytrącania i krystalizacji struwitu MgNH₄PO₄₆H₂O prowadzono w warunkach stechiometrycznych i przy 20-proc. nadmiarze jonów magnezu. Badania wykonano w krystalizatorze typu DT MSMPR z wewnętrzną cyrkulacją zawiesiny w temp. 298 K, przy pH 9 i 11 oraz średnim czasie przebywania zawiesiny w krystalizatorze τ 900 i 3600 s. W zależności od parametrów procesu otrzymano produkty o średnim rozmiarze kryształów struwitu w zakresie 16,7–56,7 µm. Obecność jonów glinu w roztworze zasilającym krystalizator wpłynęła korzystnie na jakość wytwarzanego produktu. Średni rozmiar kryształów struwitu zwiększył się średnio o ok. 8 µm. Mniejsze stężenie jonów fosforanowych(V) i nadmiar jonów magnezu spowodowały, że z krystalizatora odprowadzano produkty o większym średnim rozmiarze kryształów (o kilka µm). W produktach stwierdzono obecność kryształów struwitu i wodorotlenku glinu (do 1,9% mas.). Wyniki badań odniesiono do jakości produktu odzyskiwanego z rzeczywistego ścieku z przemysłu nawozów fosforowych (z ZCh Police SA).

EN

Struvite was crystallized from aq. solns. contg. PO₄^3- 1.0, 0.445 or 0.20% by mass and Al³⁺ 6.4, 20 or 100 mg/kg after addn. of Mg and NH4 ions. The reaction crystn. of struvite ran under stoichiometric conditions and at 20% excess of Mg ions in a crystallizer with internal circulation at 298 K, pH 9 or 11, for suspension residence time of τ 900 or 3600 s. The struvite crystals (size 16.7–56.7 μm) were pptd. The presence of Al ions resulted in improving the product quality (struvite crystals size increased by ca. 8 µm in av.). Presence of struvite crystals with Al(OH)₃ particles (up to 1.9% by mass) was evidented. The results were compared with quality of the products recovered from real wastewater from P fertilizer industry.

Słowa kluczowe

PL

struwit; krystalizacja; wytrącanie; glin

EN

struvite; crystallization; precipitation; aluminium

• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 95, nr 11
• Strony: 2270--2275
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., rys., tab.

Twórcy

autor

Hutnik, N.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50–370 Wrocław,

autor

Kozik, A.

• Politechnika Wrocławska

autor

Wierzbowska, B.

• Politechnika Wrocławska

autor

Piotrowski, K.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Matynia, A.

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] N. Hutnik, A. Kozik, A. Mazieńczuk, K. Piotrowski, B. Wierzbowska, A. Matynia, Wat. Res. 2013, 47, 3635.
• [2] P. Becker, Phosphates and phosphoric acid, raw materials, technology and economics of the wet process, New York: Marcel Dekker 1999.
• [3] J.D. Doyle, S.A. Parsons, Wat. Res. 2002, 36, 3925.
• [4] K.S. Le Corre, E. Valsami-Jones, P. Hobbs, S.A. Parsons, Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 2009, 39, 433.
• [5] M.M. Rahman, M.A.M. Salleh, U. Rashid, A. Ahsan, M.M. Hossain, C.S. Ra, Arabian J. Chem. 2014, 7, 139.
• [6] N. Hutnik, B. Wierzbowska, A. Matynia, K. Piotrowski, J. Gluzińska, Chemik 2008, 61, 505.
• [7] N. Hutnik, A. Kozik, B. Wierzbowska, A. Matynia, Przem. Chem. 2015, 94, 934.
• [8] M. Latifian, J. Liu, B. Mattiasson, Environ. Technol. 2012, 33, 2691.
• [9] J.W. Mullin, Crystallization, Butterworth–Heinemann, Oxford 1993.
• [10] S.A. Parsons, CEEP Scope Newslett. 2001, 41, 15.
• [11] N. Hutnik, B. Wierzbowska, A. Matynia, Przem. Chem. 2012, 91, 762.
• [12] N. Hutnik, A. Kozik, B. Wierzbowska, A. Matynia, Przem. Chem. 2015, 94, 1609.
• [13] K.N. Ohlinger, T.M. Young, E.D. Schroeder, Wat. Res. 1998, 32, 3607.
• [14] V.L. Snoeyink, D. Jenkins, Water Chemistry, Wiley, New York 1980.
• [15] K.S. Le Corre, E. Valsami-Jones, P. Hobbs, S.A. Parsons, Environ. Technol. 2007, 28, 1317.
• [16] N. Hutnik, A. Kozik, B. Wierzbowska, K. Piotrowski, Mat. 34th Intern. Conf. of Slovak Society of Chemical Engineering SSCHE, Tatranské Matliare, 23–27 maja 2016 r.
• [17] A. Kozik, A. Matynia, K. Piotrowski, Mat. 39th Intern. Conf. of Slovak Society of Chemical Engineering SSCHE, Tatranské Matliare, 21–25 maja 2012 r., 742.
• [18] A. Kozik, N. Hutnik, K. Piotrowski, A. Matynia, Chem. Eng. Res. Des. 2014, 92, 481.
• [19] A. Mersmann, Crystallization Technology Handbook, M. Dekker, New York 1995.

Uwagi

PL

Praca finansowana ze środków na naukę w latach 2015–2016 jako projekt badawczy statutowy MNiSzW realizowany na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej (Nr S50136/Z–14/W–3).

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2016.11.25