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冷冻法是在低温条件下,利用物理化学中固液相平衡原理作为理论基础,实现污染物质浓缩及分离的新型水处理技术。本论文以废水中营养盐为研究对象,采用低温冷冻法浓缩处理富含氨氮、磷以及钾等元素的模拟废水,研究其影响因素,探讨了废水中营养元素资源化的可行性。采用冷冻法浓缩处理模拟氨氮废水,考察研究了冷冻温度、冷冻时间和溶液浓度等对氨氮模拟废水的浓缩和去除效果的影响。在冷冻温度为-12℃,冷冻时间为5h,氨氮浓度为400mg/L时,浓缩系数为2.3;冰融水的氨氮去除率均为96%以上,并达到二级综合污水排放标准。该低温冷冻过程的理论电功率为16.1 kW。以磷酸盐模拟废水为研究对象,分别用化学沉淀法和渐进冷冻法处理模拟磷酸盐废水。化学沉淀法处理含磷废水,随pH值升高,总磷去除率快速升高并趋于平缓;选取的两种温度对处理效果影响不显著;时间对处理效果影响小。渐进冷冻法处理含磷废水,随着冷冻层的降低,含磷总量升高,浓缩系数大于2.0。渐进冷冻法不加入任何化学药剂,不产生二级污染,应用潜力较大。应用低温悬浮结晶法处理模拟硫酸钾废水,实验结果表明,在成冰率为62.2%时,悬浮结晶法钾离子去除率为83.5%,电导率的去除率为81.4%;在得到浓度较高的浓缩液的同时,反应器底部不断析出大量的硫酸钾晶体,析出率为6.8g/L。该低温冷冻过程的理论电功率为18.9kW。应用悬浮结晶法对敌草胺生产工艺废水进行预处理,探究不同成冰率下悬浮结晶法对废水中钾离子、COD、pH和电导率的处理效果,降低焚烧量。冷冻处理敌草胺生产工艺废水浓缩液的COD浓缩比可达3.4,出水COD、K+和电导率的去除率均为90%左右,适合进入综合调节池进行生化处理。成冰率为61.3%时,析出率为89g/L,且析出晶体主要为氯化钾和脂肪族酰胺混合物。在该成冰率下,浓缩液热值增高了 129%,焚烧量显著下降。该低温冷冻过程的理论电功率为18kW。悬浮结晶法处理敌草胺合成废水,可以在回收氯化钾和脂肪族酰胺混合物的同时,提高废水的可生化性,具有良好的资源化应用前景。