利用流體化床均質顆粒化技術以鐵鹽回收水溶液磷酸之研究

Abstract

有鑑於台灣TFT-LCD廠排放高濃度含磷廢水，本研究利用人工配製模擬之含磷廢水，建立流體化床均質顆粒化技術，以亞鐵回收廢水中之磷酸鹽。 本研究使用Fe^(2+)作為反應的藥劑，先以瓶杯實驗進行化學沉澱實驗，藉由pH值、磷酸初始濃度、雙氧水添加濃度，去了解微溶物系之pH沉澱區間。在瓶杯實驗的基礎上，利用流體化床反應器製造均質顆粒，並以均質顆粒於流體化床中處理濃度為5 mM (150mg-P/L)之含磷溶液，探討pH值、鐵磷進料莫爾、雙氧水濃度及截面積負荷對於回收磷酸的影響。最後，再將流體化床反應器中所產生的均質顆粒取出，進行SEM、EDS、TGA及XRD的檢測。 於雙氧水及亞鐵除磷系統中，在pH值小於4 2的溶液中，添加雙氧水有助於提高亞鐵除磷的效果。在化學沉澱實驗中，pH值會影響除磷的效果。最佳操作pH值=2 5，除磷率為92 84%，磷酸濃度為0 35 mM（11 mg-P/L）。在流體化床除磷實驗中，出流水pH值會影響反應器之截面積負荷極限。最佳操作條件為：截面負荷=0 89 Kg-P/(m2hr)、H2O2/Fe2+進料莫爾比=0 6、pH值= 2 6、Fe/P進料莫爾比= 1 2，去除率可達94 8 %，顆粒化率達85 8 %。流體化床均質顆粒經過6小時鍛燒後，經資料庫比對，發現顆粒為Rodolicoite及Grattarolait晶型的混合物。均質顆粒溶於王水經ICP分析後，確認其Fe/P莫爾比例為1 01。 於亞鐵除磷系統，在化學沉澱實驗中，最佳操作pH值為6 13，此時，除磷率為92 75%，磷酸濃度為0 27mM（8 35 mg-P/L），殘餘溶解性鐵以亞鐵為主。在流體化床除磷實驗中，最佳操作條件為：截面負荷=0 96 Kg-P/(m2 hr)、pH值=5 6、Fe/P=1 5，除磷率為61 1%，顆粒化率為52%。經6小時鍛燒後，經資料庫比對，可得知流體化床均質顆粒為Rodolicoite及Grattarolait晶型之混合物。均質顆粒溶於王水經ICP分析後，確認其Fe/P莫爾比例為1 35。

Date of Award	2014 Aug 6
Original language	Chinese
Supervisor	Yao-Hui Huang (Supervisor)