1、煤氣化廢水中含有大量氨氮和酚類等物質(zhì)，由于濃度和毒性高，無法直接生化處理。如果大量氨氮進入自然水體會引起水體的富營養(yǎng)化，對環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。同時氮也是寶貴的工農(nóng)業(yè)資源，有必要回收利用。在研究煤氣化廢水特點的基礎(chǔ)上，選擇磷酸銨鎂（Magnesium Ammonium Phosphate, MAP）結(jié)晶法處理煤氣化廢水中的氨氮，達到回收資源，保護環(huán)境的目的。利用實際煤氣化廢水進行了小試實驗，研究MAP最佳反應(yīng)參數(shù)。同時運用FLUENT計算

2、流體力學(xué)模擬軟件，模擬并優(yōu)化了 MAP反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，對于新型MAP結(jié)晶反應(yīng)器進行現(xiàn)場中試實驗，確定其最佳運行參數(shù)。
　　結(jié)果表明，煤氣化廢水中的高濃度酚類不會影響MAP反應(yīng)的進行。對MAP結(jié)晶法處理煤氣化廢水中的氨氮進行小試實驗時，P/N和Mg/N摩爾比是最重要的反應(yīng)參數(shù)。當(dāng)P/N、Mg/N摩爾分別比為1.1和1.2時，氨氮的去除率可達到98％，同時殘余PO43-保持在一個相對較低的水平。經(jīng)過正交優(yōu)化，在保證NH4+-

3、N去除率的前提下，降低殘余PO43--P濃度，得到該工藝的處理煤氣化廢水的最佳反應(yīng)條件為pH9.5，反應(yīng)時間9.1min，攪拌轉(zhuǎn)速120rpm，沉淀時間1.5h，P/N摩爾比為1.0，Mg/N摩爾比為1.2~1.3。
　　基于小試實驗的結(jié)果，設(shè)計了新型MAP結(jié)晶反應(yīng)器，并利用FLENUT計算流體力學(xué)軟件對其結(jié)構(gòu)進行模擬優(yōu)化和放大。通過對不同攪拌槳產(chǎn)生的速度場和湍流能的比較，表明長形攪拌槳產(chǎn)生的流場速度值和湍流能均最大且分布均勻。消

4、能板模擬中研究發(fā)現(xiàn)，增加消能板后出口處速度顯著減小。5種不同結(jié)構(gòu)的消能板中，特別消能板消能效果最好，消能效果達到95%。在儲泥量優(yōu)化實驗中發(fā)現(xiàn)，儲泥量的變化對于出水速度基本沒有影響，因此可以按照設(shè)計量滿負荷承載MAP晶體，減少排泥次數(shù)。
　　根據(jù)小試實驗和反應(yīng)器的研究，運用新型 MAP中試結(jié)晶反應(yīng)器在現(xiàn)場展開連續(xù)流實驗。實驗表明 MAP中試結(jié)晶反應(yīng)器可有效的去除煤氣化廢水中的氨氮，去除率保持在90%以上，并且出水磷濃度保持在非常低

5、的范圍，不會造成二次污染。MAP中試結(jié)晶反應(yīng)器最佳運行參數(shù)為：進水氨氮濃度2000mg/L左右，pH為8.5～9.5，THRT為1.71h，攪拌轉(zhuǎn)速120rpm，P/N摩爾比0.9~1.0，Mg/N摩爾比1.2左右，排泥間隔4h。在最佳運行參數(shù)下，反應(yīng)器日處理能力為5.5t/d，達到設(shè)計要求。
　　對中試實驗的產(chǎn)物做化學(xué)成分分析發(fā)現(xiàn)，沉淀物 MAP純度基本不隨反應(yīng)條件的變化而變化，保持在85%左右。并且通過顯微照片可以發(fā)現(xiàn)，沉淀物

6、中絕大多數(shù)都是正菱形晶體即MAP晶體。
　　通過簡單的經(jīng)濟分析，發(fā)現(xiàn)在最佳運行參數(shù)條件下，處理成本為盈余0.52￥/m3（不考慮設(shè)施投資、電能和人工費等）盈余的這部分錢可以部分抵消設(shè)施投資、電能和人工費等，將處理成本控制在一個可以接受的范圍。這為MAP結(jié)晶法的工業(yè)運用提供了良好的先決條件。
　　MAP結(jié)晶法處理煤氣化高濃度氨氮廢水，具有操作簡單、處理效果好的特點。因此在中試實驗研究成果基礎(chǔ)上，可以進一步推動 MAP技術(shù)實際生