时间:2011-07-08来源:
摘要:研究了化学法石灰乳脱除磷、氟、镍等有害污染物的废水处理工艺。研究结果表明,采用该方法处理电镀生产中的磷化废水,具有方法简单、净化效率高、成本低、实用性强等优点,处理后的出水符合国家污水综合排放标准。
关键词:石灰法;磷化废水;除氟;除磷;除镍
引言
天津经济技术开发区电镀废水处理中心(以下简称为处理中心)主要以离子交换车载移动处理装置为核心进行工业废水的处理与回用[1],同时后续以化学法对废水进行综合处理。随着开发区产业结构的不断变化调整,如汽车制造业、通讯设施制造业等金属表面处理业的不断进入,金属表面的磷化工艺被普遍采用。因而带来大量的高浓度含磷废水、含重金属废水等。目前我国水体因氮磷含量较高而引起的富营养现象较为严重,对于如此高浓度的含磷废水,只有采用非生物除磷才可以解决所带来的污染[2]。
总磷是国家综合排放标准中严格控制的指标,因此,利用处理中心现有的设施,探求简单易行的含有磷酸盐污水的处理技术有着重要意义,从而满足和适应开发区的发展形势的需要。本文利用处理中心的后续处理部分,对部分管路等设施进行了改造。
这样即可对分散或集中的厂点进行现场处理回用,又可以将分散厂点不同废水收集到处理中心以化学法对废水进行综合处理处置。这样既可满足重金属浓度低、水量大的工业废水处理;同时还可以满足水量小,但有害物质浓度较高废水处理与处置。
本文以天津开发区内某大型汽车制造业磷化车间的废水为原水进行研究。该企业磷化废水产生特点:每季度产生1~2次废水,每次20~30 m3,一年之中只须处理几次。如果由企业自己处理该废水,无疑增加了企业废水处理设施、人员管理的投入,设施利用率低。
1试验
1.1废水水质分析
在废水产生现场进行了多次采样化验,典型废水水质见表1。
该大型企业的磷化工艺废水主要含磷、氟、镍、酸等污染物,并具有较高的化学需氧量CODcr值。该废液成分较为复杂,经过筛选以石灰作为处理药剂。使用石灰作为处理剂,原料易得,石灰中的钙离子对总磷和氟离子都具有很好的沉淀作用,在无需加入任何其它碱性药剂的情况下,其水解出的氢氧根离子还可与镍离子形成沉淀;同时Ca(OH)2,作为混凝剂还具有良好的凝聚吸附作用。工艺中再投加少量的无机混凝剂(如FeCl3)及高分子絮凝剂(如聚丙烯酰胺),确保处理出水中总磷质该废液成分较为复杂,经过筛选以石灰作为处理药量浓度小于0.5 mg/L。
表1磷化废水水质
1.2废水中氟、镍、磷的去除
将上述废水加入石灰乳Ca(OH)2与其反应,通过自动在线控制石灰乳的量,可调整适宜的pH,使废水中的磷酸盐、镍离子、氟离子被共同沉淀出来。
试验表明,处理出水中的PO43-、F-及Ni2+的质量浓度与pH有关,实测结果见表2。
表2处理出水中Ni2+、F-及PO43-的ρ与pH的关系
由表2可知,pH 11—12为Ni2+、PO43-较为理想的沉降条件,而F-在Ca2+大量存在的前提条件下,当pH>9时也可有效地去除。
基于上述原理,将含有大量P、Ni、F等的磷化废液中投加10%~15%的石灰乳液,经过处理后的出水水质见表3。
表3石灰法处理后出水的水质mg/L
2结果与讨论
石灰作为处理剂,原料易得,石灰中钙离子不仅有沉淀作用,Ca(OH)2作为混凝剂还有良好的凝聚吸附作用。生产中采用机械混合反应器,可通过pH全自动控制实现加药自动化,工艺中再投加少量无机混凝剂及高分子絮凝剂,反应沉淀过程中产生的污泥经泵提升至污泥储罐中进行浓缩,浓缩后的污泥加压至板框压滤机脱水,上清液进一步处理pH至7~9排放,确保处理后出水总磷质量浓度小于0.5 mg/L。各项指标均达到国家综合污水排放标准(GB8978——1996)一级标准。生产处理结果见表4。
表4磷化废水处理结果
本项试验研究取得了较为满意的结果,该项处理技术具有方法简单,净化效率高,药剂动力消耗少,经济、实用等特点。为今后含磷废水的处理工作打下了良好基础。
参考文献:
[1] 尔丽珠,秦晓丹.离子交换法移动处理重金属废水[J].电镀与精饰,2007,29(3):48-51.
[2]韩坤,张敏莉.磷化废水处理的试验与研究[J].工业水处理,2000,20(5):31-32.
作者简介:尔丽珠(1956—),女,天津人,天津经济技术开发区污水处理厂工程师.