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　　機(jī)械廠酸洗磷化污水來源

 

　　磷化處理有四道工序，即堿洗除油、酸洗除銹、磷化處理、鈍化處理。目前，許多單位采用“四合一”或“兩步法”等磷化處理新工藝，把原來的四道工序合并一道或兩道工序。無論哪種磷化處理方法，都有大量的廢液生成，尤其以酸洗廢液和磷化廢液無機(jī)鹽含量高，污染嚴(yán)重。在磷化處理工藝中，每道工序在進(jìn)入下道工序時(shí)，都要用熱水或冷水漂洗，這部分漂洗污水濃度相對(duì)較低，但水量大。

 

　　酸洗磷化污水常用的處理方法有中和法、吸附法、生物吸附法和膜過濾法等，其中中和法在小規(guī)模酸洗磷化污水的處理方面具有經(jīng)濟(jì)合理、工藝簡(jiǎn)單、易于操作和最適工程應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。

 

　　青島市某機(jī)械公司主要從事工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，其污水主要來自電機(jī)零件的酸洗污水、漂洗水及部分磷化污水，含有鋅離子、鐵離子、磷酸一氫根離子及磷酸二氫根離子等污染物。筆者結(jié)合該企業(yè)酸洗磷化污水的處理工程實(shí)例，介紹了調(diào)節(jié)—混凝—沉淀工藝對(duì)該酸洗磷化污水的處理效果及工藝設(shè)計(jì)參數(shù)等，以期為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。

 

　　1污水水質(zhì)

 

　　該公司日產(chǎn)酸洗磷化污水30t，水質(zhì)呈酸性，參照同類型企業(yè)的污水特性，并針對(duì)該公司的實(shí)際情況，對(duì)該公司的污水處理站進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996）中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)考慮到本工程的水量小及企業(yè)的作息制度等綜合因素，設(shè)計(jì)該工程采用僅白天運(yùn)行、每天運(yùn)行6 h的間歇運(yùn)行方式(工程的污水處理量為5 m3/h）。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

 

　　2.2中山酸洗磷化污水處理設(shè)備主要構(gòu)筑物

 

　　(1）調(diào)節(jié)池1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(上部加蓋），尺寸為5.0m×2.5m×3.5m，內(nèi)設(shè)32FZB-18L型(聚丙烯材質(zhì)）提升泵2臺(tái)，1用1備，Q=5m3/h，H=25m，P=2.2 kW；池底安裝UPVC型穿孔曝氣管12m2，設(shè)SSR-50型鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1用1備，Q=1.43m3/min，p=34.3kPa，P=1.5kW。

 

　　(2）混凝反應(yīng)槽1座，鋼制結(jié)構(gòu)(內(nèi)防腐），V=1.45m3，內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)2套，P=0.37kW；JENCO-3675型在線監(jiān)測(cè)儀1臺(tái)，用于在線監(jiān)測(cè)pH。

 

　　(3）豎流式沉淀池1座，鋼制結(jié)構(gòu)(內(nèi)防腐），尺寸為D2.5m×4.3m。

 

　　(4）污泥池1座，鋼制結(jié)構(gòu)(內(nèi)防腐），尺寸為D1.5m×2.0m，內(nèi)設(shè)G25-1型單螺桿泵1臺(tái)，Q=2.6m3/h，H=60m，P=1.5kW；設(shè)XAYJ20/630-UB型廂式壓濾機(jī)1臺(tái)，過濾面積20m2，濾室容積0.25m3，P=1.5kW，對(duì)污泥進(jìn)行機(jī)械脫水。

 

　　(5）清水池1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(上封蓋），尺寸為5.0m×2.5m×3.5m；內(nèi)設(shè)UPVC型穿孔曝氣管12m2，對(duì)處理后的水進(jìn)行曝氣。

 

　　(6）設(shè)加藥系統(tǒng)3套，PE材質(zhì)溶藥罐3套；不銹鋼攪拌器3臺(tái)，P=0.37kW；16CQ-8型磁力泵3臺(tái)，P=0.18kW。

 

　　(7）設(shè)備房1座，尺寸為8.1m×5.4m。設(shè)鼓風(fēng)機(jī)、加藥系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)、化驗(yàn)室及電控系統(tǒng)等。

 

　　酸洗磷化廢液除了含有大量的磷酸鹽、鈉離子、酸堿物質(zhì)和有機(jī)物外，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，還含有一定的鎳離子、銅離子或鉛離子等重金屬和表面活性劑等污染物。酸洗磷化廢水其中包含大量的有害因子，且具有較強(qiáng)的腐蝕性，容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的危害。如果不加治理直接排放，會(huì)腐蝕灌渠和建筑物；排入水體，會(huì)改變水體的酸堿度，廢液中的含磷量會(huì)使水體出現(xiàn)大量藻類植物，讓河流生出藍(lán)藻，干擾并影響水生植物的生長(zhǎng)和漁業(yè)生產(chǎn)；排入農(nóng)田，會(huì)改變土壤的性質(zhì)，使土壤酸化或鹽堿化，嚴(yán)重危害農(nóng)作物的生長(zhǎng)；酸堿原料的流失也是一種浪費(fèi)。所以酸洗磷化廢水應(yīng)盡量回收處理，是廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)才能排放。

 

　　中山酸洗磷化污水處理設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)；

 

　　中山酸洗磷化污水處理設(shè)備在各個(gè)區(qū)域中通過分級(jí)加藥進(jìn)行分級(jí)處理。在第一區(qū)域內(nèi)，廢水首先投進(jìn)NaOH。利用PH計(jì)自動(dòng)控制藥量添加，并通過攪拌機(jī)組攪拌混合反應(yīng)，以除去重金屬離子。重金屬離子完全沉淀后打開排泥閥門將污泥排至污泥池。剩余污水自流入第二區(qū)域內(nèi)并投加NaOH，利用PH計(jì)自動(dòng)控制藥量添加，再投加CaCl2，充分?jǐn)嚢韬笸都覲AC，PAM，沉淀完全后排出泥渣。剩余廢水投加濃度為10%的稀硫酸，利用PH計(jì)進(jìn)行回調(diào)，再經(jīng)過多介質(zhì)過濾器，保安過濾器，以及超濾膜處理后達(dá)標(biāo)排放。廢水處理的重點(diǎn)是去除PO43-、Fe2+，因含有機(jī)物太少，不適合生物處理，所以采用物化處理。廢水中的磷一般具有3種形態(tài)：正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷化合物。磷化廢水中主要為正磷酸鹽，正磷酸鹽是可以被化學(xué)沉淀的，廢水中的磷酸根離子能與多種金屬離子發(fā)生反應(yīng)，生成磷酸鹽沉淀，其中較常用的有鈣鹽、鐵鹽和鋁鹽3種，反應(yīng)的方程式為：

 

　　(1)3Ca2++2PO43-—Ca3(PO4)2↓PKS≈33

 

　　(2)10Ca2++6PO43-+2OH-—Ca10(OH)2(PO4)6↓PKS≈90

 

　　(3)Fe3++2PO43-—FePO4↓PKS≈21

 

　　(4)Al3++PO43-—AlPO4↓PKS≈23

 

　　由于Ca2+能和磷酸根形成多種形式的磷酸鹽沉淀，這些沉淀較其他磷酸鹽沉淀穩(wěn)定，且Ca(OH)2比其他金屬鹽絮凝劑價(jià)格便宜，因此本實(shí)驗(yàn)采用價(jià)廉且沉淀效果較好的Ca(OH)2作為主要的沉淀劑。采用化學(xué)沉淀與絮凝結(jié)合的方法去除磷化廢水中的磷酸鹽在pH值為8.5～9生成的沉淀量達(dá)到最大，磷的去除率也達(dá)到最大。廢水pH至>9時(shí)，可達(dá)到較好的除磷效果，出水加酸回調(diào)。在化學(xué)沉淀的基礎(chǔ)上再加入PAM為絮凝劑，提高了除磷效果。而廢水中的Fe2+與OH-起化學(xué)反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀去除了Fe2+。綜合廢水的水質(zhì)水量決定了廢水的處理工藝，另外考慮企業(yè)發(fā)展需要、場(chǎng)地大小及對(duì)環(huán)境的影響等因素，切合實(shí)際考慮設(shè)計(jì)方案。

 

　　中山酸洗磷化污水處理設(shè)備工藝流程說明

 

　　車間生產(chǎn)廢水主要含有磷酸鹽和Fe2+等物質(zhì)，脫脂廢液中含有大量清洗劑洗液，為了保證處理效果，減少運(yùn)行成本，需要選用簡(jiǎn)便可行的處理工藝。