磷化廢水治理工程實(shí)例分析

甄凱旋 楊瑾 曹紅菊

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磷化廢水治理工程實(shí)例分析

甄凱旋1楊瑾2曹紅菊1

（1.杭州銀江環(huán)保科技有限公司浙江杭州3100122.杭州市科技信息研究院浙江杭州310006）

某磷化廢水，采用“芬頓+二級(jí)混凝沉淀+過(guò)濾”組合工藝，出水穩(wěn)定滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

磷化；芬頓；混凝沉淀；過(guò)濾

引言

磷化主要是易氧化金屬產(chǎn)品通過(guò)與含錳、鐵、鋅等元素的磷酸鹽溶液進(jìn)行接觸，在產(chǎn)品表面生成一層保護(hù)膜.這種對(duì)金屬進(jìn)行的磷酸鹽處理方法被稱為磷化。通常磷化是作為金屬產(chǎn)品涂裝的預(yù)處理過(guò)程，磷化膜不僅可以提高產(chǎn)品與漆膜的附著力，而且可以提高產(chǎn)品的抗沖擊性能，以及耐腐蝕能力。該工藝操作方便、生產(chǎn)效率高、成本低，在國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛使用。然而在磷化廢水中富含大量的磷酸鹽，水體中該鹽含量的增加使得水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，成為污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格控制的指標(biāo)。[1]

某企業(yè)現(xiàn)占地面積30000平方米，生產(chǎn)廠房面積8000平方米，主要經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)橡膠制品，這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、家電、液壓、氣動(dòng)、裝載工程機(jī)械、電子、石化冶金機(jī)械及其它高新技術(shù)領(lǐng)域。生產(chǎn)廢水主要來(lái)源磷化線生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，水量70m3/d。為此企業(yè)新建一套廢水處理設(shè)施，采用“芬頓+二級(jí)混凝沉淀+過(guò)濾”組合工藝，工程穩(wěn)定運(yùn)行，出水穩(wěn)定達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)直接排放。

1 廢水設(shè)計(jì)參數(shù)

表1是設(shè)計(jì)進(jìn)水出水水質(zhì)指標(biāo)。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)（除pH外，單位mg/L）

2 廢水處理工藝及說(shuō)明

生產(chǎn)廢水處理主要包括：芬頓預(yù)處理工藝和混凝工藝各流程說(shuō)明如下：

（1）芬頓混凝處理系統(tǒng)根據(jù)業(yè)主要求，生產(chǎn)廢水處理能力70m3/d。該原水在調(diào)節(jié)池內(nèi)先進(jìn)行蓄積，有效降低原水水力負(fù)荷。再通過(guò)提升泵提至混凝池內(nèi)，利用加藥裝置向廢水投加。先向廢水投加H2SO4，pH調(diào)至3。再投加Fe2SO4、H2O4、CaO、PAC和PAM化學(xué)試劑處理，將廢水中的有機(jī)物、TP（無(wú)機(jī)磷）、Zn等物質(zhì)，利用強(qiáng)氧化和化學(xué)沉淀法去除，采用石灰對(duì)廢水進(jìn)行處理，不僅能夠降低廢水的酸性，同時(shí)也能夠使磷酸鈣沉淀，促使磷離子的濃度得到一定的控制[2]。廢水經(jīng)過(guò)芬頓處理后，有機(jī)物通過(guò)強(qiáng)氧化處理減少，但是與此同時(shí)產(chǎn)生大量鐵泥。TP（無(wú)機(jī)磷）、Zn發(fā)生混凝反應(yīng)后，形成大量污泥。以上污泥不可隨便排放，對(duì)環(huán)境有較大破壞性。必須將污泥干化后，交至專業(yè)污泥處理公司進(jìn)行無(wú)害化處理。

（2）沉淀系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)芬頓與混凝處理后，會(huì)產(chǎn)生大量污泥。沉淀系統(tǒng)將廢水中的泥水通過(guò)重力作用進(jìn)行有效的分離。降低污水中的SS。

（3）深度處理系統(tǒng)

深度處理系統(tǒng)工藝采用活性炭過(guò)濾進(jìn)行把關(guān)。通過(guò)活性炭將廢水中有機(jī)物和懸浮物過(guò)濾，最終保證出水達(dá)標(biāo)。

（4）污泥處理系統(tǒng)

廢水污泥排入污泥池，上層清液溢流至廢水調(diào)節(jié)池，污泥池內(nèi)污泥。定期將污泥池內(nèi)污泥進(jìn)行干化壓縮。

圖1 處理工藝流程圖

3 主要建（構(gòu)）筑物及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)

3.1 廢水調(diào)節(jié)池

1座，2m*2m*2.5m（H），有效水深2m，有效容積8m3，HRT＝1.5d。FRP材質(zhì)，配備提升泵2臺(tái)（1用1備），Q＝6m3/h，H＝10m，N＝0.55kW，進(jìn)水口設(shè)置格柵井，人工格柵為UPVC材質(zhì)，間距10mm，設(shè)置兩個(gè)浮球液位計(jì)。為保證水量水質(zhì)穩(wěn)定，避免負(fù)荷沖擊，故先將廢水收集于調(diào)節(jié)池作為臨時(shí)存儲(chǔ)。

3.2 混凝綜合反應(yīng)池

1座，2.4m*2m*2.5m（H），有效水深2.2m，有效容積10.56m3，碳鋼防腐，設(shè)計(jì)水量5m3/h，配備電動(dòng)攪拌機(jī)（搭配變速機(jī)）6臺(tái)，轉(zhuǎn)速20-30r/min，功率0.55kW，加藥裝置6套（200L），設(shè)置污泥泵2臺(tái)（1用1備），Q＝6m3/h，H＝10m，N＝0.55kW，投加藥劑使廢水中的污染物形成絮體，通過(guò)沉淀池沉淀從而實(shí)現(xiàn)懸浮物的分離。

3.3 過(guò)濾系統(tǒng)

砂濾1座，*2.8m，碳鋼防腐，配備提升泵2臺(tái)（1用1備），Q＝5m3/h，H＝18m，N＝1.1kW，反洗泵2臺(tái)（1用1備），Q＝15m3/h，H＝18m，N＝3kW。

3.4 污泥

1座，1m*1m*2m，F(xiàn)RP。

4 工程運(yùn)行結(jié)果

工程于2015年建成運(yùn)行，平均進(jìn)水濃度磷酸鹽、總鋅約35、92mg/L，出水濃度分別為0.45、1.5mg/L，其它指標(biāo)也均優(yōu)于設(shè)計(jì)預(yù)期。

5 投資及運(yùn)行成本

總投資為10.8萬(wàn)元。噸水運(yùn)行費(fèi)用為1.57元，其中電費(fèi)1.05元，藥劑費(fèi)0.42元，污泥處置費(fèi)0.1元。年運(yùn)行成本為2355元（300天計(jì)算）。

結(jié)語(yǔ)

磷化廢水廢水，采用“芬頓+二級(jí)混凝沉淀+過(guò)濾沉淀+砂濾碳濾單元”組合工藝，切實(shí)可行，出水達(dá)標(biāo)穩(wěn)定可靠。

[1]丁凝，劉建明.工業(yè)磷化廢水處理的實(shí)驗(yàn)研究及應(yīng)用[J].廣東化工，2014年第7期，167-168.

[2]關(guān)美嬋.簡(jiǎn)述酸洗磷化廢水的處理工藝[J].化工管理，2013年06期，131.

甄凱旋（1985-），男，浙江浦江人，生物化學(xué)碩士，從事環(huán)境工程工藝設(shè)計(jì)。