電鍍行業(yè)含磷廢水現(xiàn)狀分析與解決方案研究

磷是地球系統(tǒng)當(dāng)中構(gòu)成生命的主要元素之一，在化工生產(chǎn)當(dāng)中，一旦對(duì)磷的排放沒(méi)有得到科學(xué)的控制，就會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

對(duì)于電鍍廢水，《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)中規(guī)定“在國(guó)土開(kāi)發(fā)密度已經(jīng)較高、環(huán)境承載能力開(kāi)始減弱，或環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題而需要采取特別保護(hù)措施的地區(qū)”，執(zhí)行“表3水污染物特別排放限值”標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)廢水總排放口TP排放限值為0.5mg/L

一、廢水除磷方法

目前電鍍行業(yè)含磷廢水去除方法主要是化學(xué)除磷、生物除磷和吸附法除磷

化學(xué)除磷速度快，但成本高；生物除磷成本低，但周期長(zhǎng)，單一使用某種除磷工藝都難以達(dá)到理想效果，如果采用聯(lián)用工藝及工藝優(yōu)化，就能使廢水中磷穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 化學(xué)除磷原理：

通過(guò)化學(xué)方法將廢水中的溶解性含磷物質(zhì)轉(zhuǎn)變成不溶性含磷物質(zhì)，從液相轉(zhuǎn)移到固相。常用的方法是投加無(wú)機(jī)金屬鹽藥劑如鐵鹽、鋁鹽或鈣鹽，與可溶性磷酸鹽反應(yīng)生成磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸鈣等溶度積小的化合物。

這些細(xì)小的不溶性固體物經(jīng)過(guò)投加混凝劑、絮凝劑后聚集成較大的不溶性固體物沉淀下來(lái)，經(jīng)濃縮壓濾，達(dá)到固液分離，磷進(jìn)入到污泥中，需要對(duì)后續(xù)產(chǎn)生的含水量較大的沉淀污泥進(jìn)行治理，因此運(yùn)行成本較高。

1.2 生物除磷原理

生物除磷原理，一般認(rèn)為是：在活性污泥處理污水時(shí)，污泥中的聚磷菌PAO(Poly-phosphorus Accumulating Organisms)在厭氧狀態(tài)下釋放磷，在好氧狀態(tài)下過(guò)量地?cái)z取磷，通過(guò)排放富磷剩余污泥，去除污水中的磷。

二、吸附法除磷原理

吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面積的固體物質(zhì)對(duì)水中磷酸根離子的親和力來(lái)實(shí)現(xiàn)的污水除磷工藝。

磷通過(guò)在吸附劑表面的物理吸附、離子交換或表面沉淀過(guò)程，實(shí)現(xiàn)磷從污水中的分離，并可進(jìn)一步通過(guò)解吸處理回收磷資源。

吸附法除磷工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，可以作為生物除磷法的補(bǔ)充，也可以作為單獨(dú)的除磷手段。除磷吸附劑的選擇要求：1)高吸附容量；2)高選擇性；3)吸附速度快；4)抗其他離子干擾能力強(qiáng)；5)無(wú)有害物溶出；6)吸附劑再生容易，性能穩(wěn)定；7)原料易得并造價(jià)低。除磷吸附劑一般分為天然吸附劑和合成吸附劑兩類。

天然吸附劑有：粉煤灰、鋼渣、沸石、海泡石、活性氧化鋁等；另一類是合成吸附劑，合成除磷吸附劑擴(kuò)大了吸附材料的選擇范圍。

針對(duì)電鍍含磷廢水的性質(zhì)，海普研究開(kāi)發(fā)的系列特種除磷吸附劑，能夠?qū)α走M(jìn)行高選擇性吸附，極大的去除廢水中的磷，出水可直接達(dá)標(biāo)排放，作為電鍍行業(yè)含磷廢水處理解決方案或作為預(yù)處理去除絕大部分總磷，再結(jié)合后續(xù)常規(guī)處理（如生化）實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，具體工藝流程圖如下：

圖一 吸附除磷工藝

三、電鍍行業(yè)含磷廢水處理解決方案實(shí)際案例

電鍍廢水中含磷物質(zhì)有：磷酸、磷酸鹽、次亞磷酸鹽、亞磷酸、焦磷酸鹽、植酸等，正磷酸鹽比較容易除去，非正磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽則較難除去。

一般大型電鍍工業(yè)園區(qū)的電鍍廢水廠大都采取分類處理的方法，將含有正磷酸鹽的廢水分到前處理廢水，非正磷酸鹽的廢水分到絡(luò)合廢水(含絡(luò)合物的廢水)。

針對(duì)電鍍行業(yè)含磷廢水的水質(zhì)情況、磷的多樣性和處理要求，開(kāi)發(fā)了系列除磷特種吸附劑及相關(guān)解決方案，成功幫助多家企業(yè)實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)處理。

2.1電鍍企業(yè)廢水除磷治理項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)所選取水樣為該某電鍍廠廢水不同時(shí)刻膜濃水外排水，其pH7.3±0.2，COD180~420mg/L，總磷10.5~50.2mg/L，正磷酸鹽2.6~10.2mg/L，總鹽8300~10400mg/L。

可知次亞磷酸鹽等非正磷酸鹽含量占總磷的80%左右，而次亞磷酸鈣的溶解度為16.7g，通過(guò)氧化法將其轉(zhuǎn)化為易于處理的正磷酸鹽。

通過(guò)相關(guān)除磷吸附劑應(yīng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，深度去除廢水中的磷，磷酸鹽的去除率穩(wěn)定在90%以上，出水磷含量遠(yuǎn)低于企業(yè)要求和排放標(biāo)準(zhǔn)。

表1 電鍍含磷廢水吸附處理效果

2.2金屬表面處理及熱處理加工電鍍企業(yè)除磷實(shí)驗(yàn)案例

一經(jīng)營(yíng)金屬表面處理及熱處理加工的電鍍企業(yè)每天產(chǎn)生200t含磷廢水，對(duì)該含磷廢水進(jìn)行應(yīng)用研發(fā)和工藝設(shè)計(jì)，深度去除廢水中的磷元素，吸附出水總磷含量可穩(wěn)定在1mg/L以下，滿足企業(yè)要求，吸附出水可直接排放，解決企業(yè)廢水處理的難題。

表2 金屬表面處理含磷廢水吸附處理效果

2.3電鍍含磷廢水氧化-吸附處理實(shí)例

將電鍍含磷廢水經(jīng)過(guò)濾預(yù)處理后，向經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的水中加入硫酸亞鐵和雙氧水，調(diào)節(jié)pH并過(guò)濾，將濾液通過(guò)裝填有除磷吸附劑裝置，進(jìn)行順流吸附，磷含量從原水100-300mg/L降到0.3mg/L以下。采用本工藝處理含磷生產(chǎn)廢水，廢水中磷去除率達(dá)98％以上，運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好、工藝流程簡(jiǎn)單。

表3 電鍍含磷廢水氧化-吸附處理效果

四、總結(jié)

電鍍廢水成分復(fù)雜，廢水中磷的存在形式多樣，化學(xué)除磷和生物除磷單一方法很難將電鍍廢水中的磷降至0.5mg/L以下

江蘇海普具有豐富的電鍍廢水處理經(jīng)驗(yàn)，特別在廢酸處理、重金屬達(dá)標(biāo)排放與回收、除磷等方面具備顯著的處理效率和能耗優(yōu)勢(shì)。

致力于高性能吸附劑和催化劑產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，通過(guò)多年的自主研發(fā)，在離子交換技術(shù)與吸附技術(shù)、納米無(wú)機(jī)吸附材料及制備雜化技術(shù)等方面具有較高水平，實(shí)現(xiàn)吸附和催化產(chǎn)品的系列化，并成功應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和資源循環(huán)領(lǐng)域。

針對(duì)電鍍行業(yè)含磷廢水，海普公司擁有以特種吸附劑為核心發(fā)展的一整套電鍍含磷廢水處理工藝，可根據(jù)不同水質(zhì)類型定制獨(dú)立的模塊化處理單元，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。