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含磷廢水處理濃度不同處理工藝也不同。磷本身沒有毒性,但間接引起水質(zhì)富營養(yǎng)化會造成生物死亡。企業(yè)在進行廢水環(huán)評時,磷超標(biāo)是環(huán)保部門重點監(jiān)察項目。含磷廢水也是廢水中體量最大的,如果環(huán)評中磷超標(biāo),那么磷零排放處理是首要工作。含磷廢水處理工藝分為物理法和化學(xué)法,不同的工程案例你知道多少?
一、鈣法除磷
在沉淀法除磷中,化學(xué)沉析劑主要有鋁離子、鐵離子和鈣離子,其中石灰和磷酸根生成的羥基磷灰石的平衡常數(shù)最大,除磷效果最好.投加石灰于含磷廢水中,鈣離子與磷酸根反應(yīng)生成沉淀,反應(yīng)如下:5Ca2++7OH-+3H2PO4-=Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O
(1)副反應(yīng):Ca2++CO32-=CaCO3↓
(2)反應(yīng)(1)的平衡常數(shù)KS0=10-55.9.
由上述反應(yīng)可知除磷效率取決于陰離子的相對濃度和pH值.由式(1)可知磷酸鹽在堿性條件下與鈣離子反應(yīng)生成羥基磷酸鈣,隨著pH值增加反應(yīng)趨于完全.當(dāng)pH值大于10時除磷效果更好,可確保達到出水中磷酸鹽的質(zhì)量濃度<0.5mg/l的標(biāo)準(zhǔn)。反應(yīng)(2)即鈣離子與廢水中的碳酸根反應(yīng)生成碳酸鈣,它對于鈣法除磷非常重要,不僅影響鈣的投量,同時生成的碳酸鈣可作為增重劑,有助于凝聚而使污水澄清.上述工藝中第一級反應(yīng)及沉淀主要是除鋅,控制ph=8.5~9.0,投加聚合氯化鋁,第二級反應(yīng)及沉淀主要是鈣法除磷,控制ph=11~11.5,出水經(jīng)中和后排放或回用.出水水質(zhì)達一級標(biāo)準(zhǔn)。
鈣法除磷關(guān)鍵技術(shù)是利用氯化鈣或石灰作為藥劑,采用機械混合反應(yīng)器和高效斜管沉淀器,控制適量反應(yīng)、混合強度、沉淀表面負(fù)荷和反應(yīng)pH值。
二、加石灰
含磷廢水加入大量石灰,調(diào)pH=10.5~12.5生成羥基磷灰石,沉淀物穩(wěn)定,平衡常數(shù)大,生成Ca10(OH)2(PO4)6的平衡常數(shù)為90,大于鋁鹽、鐵鹽生成磷酸鹽沉淀物的3~4倍。平衡常數(shù)越大,生成的沉淀物越穩(wěn)定,沉淀效果越好,脫磷更徹底,固液分離效果也好,處理含磷廢水完全達標(biāo),P≤0.5mg/L。
加石灰提高廢水pH值除磷的同時也使廢水中的石油類、CODcr共沉得到凈化,廢水可達標(biāo)排放。
三、含磷廢水處理工藝
含磷廢水處理工藝設(shè)計中將電解拋光廢水,化學(xué)拋光廢水及其它廢水統(tǒng)一流入廢水調(diào)節(jié)池。將石灰(CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥80%~90%)粉溶入加藥槽,用泵將調(diào)節(jié)池中廢水輸入反應(yīng)池,并在泵前加藥,再加入PAM(聚丙烯酰胺)0.5~l.0mg/L,經(jīng)10~15min,混凝反應(yīng)后流入斜管沉淀池,上清液經(jīng)pH值回調(diào)后再經(jīng)過濾,檢測合格外排。下層渣液輸入污泥濃縮池濃縮后經(jīng)壓濾脫水后干渣打包外運。
各類廢液再回廢水調(diào)節(jié)池重新處理。
四、化學(xué)沉淀法除磷
不銹鋼電解拋光和鋁件化學(xué)拋光產(chǎn)生的含磷廢水均呈酸性,pH=l~3,在進水口放些石灰石起部分中和作用。研磨,去油生產(chǎn)線上產(chǎn)生的其它廢水偏堿性,灰渣多,由于有較多的表面活性劑,CODcr也偏高,三股廢水混和后pH=4~7,先流入調(diào)節(jié)池第一格進行預(yù)處理,沉淀去除灰渣雜物,定期清理,以免堵管塞泵損壞設(shè)施。
加藥箱中間設(shè)有隔板,石灰先放槽一側(cè)溶解,清液流入一側(cè)并與廢水管連接,這樣可防止大石灰渣堵塞彎管。
采用熟石灰粉[Ca(OH)2]調(diào)pH用量大,且不便長期儲存,與空氣中CO2作用在潮濕時會生成CaCO3,消耗了活性鈣。采用活性較高的CaO粉末,一般CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達70%~90%,添加量10~20g/L,pH值可調(diào)至10~12,待反應(yīng)10~15mim后,再加PAM,如過早的加PAM,鈣離子沒有完全釋放出來與PO43-起反應(yīng)就進入混凝反應(yīng)中,部分CaO包在大分子團中未發(fā)揮作用就產(chǎn)生下沉,既浪費了原材料,又增加大量泥渣,以后CaO會反溶生成Ca(OH)2,使pH值上升,干擾外排廢水pH值的穩(wěn)定性。
加藥箱中反應(yīng)為:CaO+H2O=Ca(OH)2,輸入廢水管中后鈣離子與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀:10Ca2++6PO43-+2OH-=Ca10(OH)2(PO4)6↓,少量CaO微粒還繼續(xù)反應(yīng),同時石灰還與廢水中的碳酸氫鈣反應(yīng)生成碳酸鈣:Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+H2O,廢水中還含有大量SO42-也會與Ca2+反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀。碳酸鈣、硫酸鈣均可作助凝劑,在混凝反應(yīng)中產(chǎn)生共沉,有利各類有機雜物下沉。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
在混凝反應(yīng)池中,由pH計控制廢水pH=10.5~11.5,在此氫離子濃度下磷的沉淀才有效,pH值低時可加大石灰水進量,反應(yīng)10~15min后,磷酸根全部生成羥基磷灰石,再加入絮凝劑PAM立即產(chǎn)生較大礬花,使一些有機懸浮物、石油類吸附產(chǎn)生共聚沉淀,降低廢水中的CODcr。廢水在混凝反應(yīng)池中由第一池流入第二池時,攪拌速度由快到慢,使廢水的流速由0.5~0.6m/s減少到0.1~0.2m/s,防止增大的絮體破碎。經(jīng)絮粒與絮凝劑繼續(xù)碰撞,礬花尺寸進一步增大到0.6~1.0mm,達到重力沉淀的條件而下沉?xí)r,廢水再自流入斜管沉淀池,為了增大沉淀面積,縮短沉淀時間,在沉淀區(qū)增設(shè)了60°蜂窩斜管,斜管長約1.2m,斜管上層保護水深0.8~1.0m,下層緩沖區(qū)為0.8m的布水區(qū)。布水區(qū)以下是45°~60°的污泥斜斗,深約1.6m,便于收集池內(nèi)污泥。采用這種導(dǎo)向流斜管沉淀池過流率可達36m3/m2?h,處理能力比一般沉淀池大5~7倍。設(shè)計中將斜管內(nèi)流速控制為0.5~0.7m/s,使下沉顆粒不易受紊流干擾而迅速下沉,達到固液分離。
用石灰處理含磷廢水,產(chǎn)生的泥渣量較大,斜管沉淀池底的污泥通過底管排入污泥濃縮池,每天排泥1~2次,以免干結(jié)堵管。污泥濃縮池濃縮后,下層濃稠污泥泵入板框壓濾機壓濾后使固液分離,干渣打包外運。
廢水經(jīng)斜管沉淀后清水從上部溢出,再經(jīng)pH值回調(diào),采用pH自動監(jiān)控電磁泵加藥,保證外排廢水pH=6~9,再經(jīng)綜合過濾器過濾。綜合過濾器利用化學(xué)纖維毛細(xì)纖維細(xì)密性和綜合濾料的超細(xì)孔比表面積大的特點,能有效地去除0.5~10.0μm級的微小懸浮物,濾過水的懸浮物含量在10mg/L以下,使出水更清,各類指標(biāo)均達國家排放標(biāo)準(zhǔn),大部分處理后水可用于生產(chǎn)線。
含磷廢水處理工藝主要去除水中的磷鈣等成分,比如加石灰、鈣化法除磷、化學(xué)沉淀法除磷等。含磷廢水面對高濃度廢水時,要先進行預(yù)處理,再進行生化和物化處理等,這樣才能使得含磷廢水處理最終實現(xiàn)零排放。