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篇1
1 具體技術方案研究
通過實驗室的多次試驗，我們對三乙膦酸鋁原藥生產過程中產生硫酸銨廢水的處理方法按以下步驟進行。
氨化反應：由于三乙膦酸鋁原藥生產過程中產生的是酸性的硫酸銨，廢水中存在微量含鋁離子雜質，在蒸發濃縮過程中會產生大量的泡沫，影響下一步的蒸發濃縮工序。為此經反復試驗和實踐，采用12%工業氮水滴加至硫酸銨廢水中，讓其迅速產生沉淀，氨水滴加到廢水中PH值達到6-7為止。氨化反應的目的是使氨水中的氨和硫酸銨廢水中的Al3+反應生成氫氧化鋁的沉淀物，同時進一步使未反應完全的硫酸鋁在氨的作用下變成硫酸銨加以回收。
1.1 膜過濾
通過氨化反應后的廢水經過陶瓷膜進行錯流微濾，濾出液為含量23-25%左右，PH=6-7左右的較為純凈的硫酸銨廢水。
截留液干燥：膜過濾后的截留液為含有一定量氫氧化鋁微料（0.1～1.0微米）的中性液體，經干燥后回收氫氧化鋁。回收的氫氧化鋁可代替陶土或白炭黑用于三乙膦酸鋁可濕性粉劑作為填充料，其水分在干燥時蒸發。
1.2 濾出液三效蒸發濃縮
膜過濾后的濾出液硫酸銨廢水進入不銹鋼三效蒸發器進行三效蒸發濃縮、結晶回收固體硫酸銨晶體，其有效含量為80%左右，其中的母液進行不斷的回收套用。
1.3 具體方法是
其一效溫度控制在80℃，二效溫度控制在60℃，三效溫度控制在60℃。真空度控制在0.9MPa；通過進料泵經流量計進入一效加熱器，在一效蒸發器內蒸發，蒸發出的二次蒸汽用于二效加熱器使用，在真空條件下，經一效蒸發器蒸發后的溶液進入二效加熱器再次加熱并進入二效蒸發器進行蒸發，在二效蒸發過程中，考慮到只有部分晶體析出，因此在二效蒸發器下部加裝一臺強制循環泵，避免結晶的物料粘附到加強器內壁上。同樣經二效蒸發后硫酸銨廢水再進入三效加熱蒸發。通過三效蒸發成為過飽和溶液后，蒸發出的液體經冷卻進入廢水裝置進行處理，即通過出料泵進入結晶罐進行冷卻結晶，結晶固體物料為硫酸銨，含量為80%左右，結晶完成后進入離心機分離出硫酸銨產品（其含量為80%以上），分離出來的溶液回到蒸發器繼續回收蒸發濃縮。
蒸發水和濾出液回收處理：蒸發水來自三效蒸發濃縮時產生的水和汽，蒸發出的水和汽經預熱器、冷凝器后進入液封槽和來自膜過濾產生的濾出液混合成為混合液，混合液的氨氮含量一般為200mg/l，PH6-7，進入常規的廢水生化處理系統處理，完全可以達標排放，實現NH3-N≤15mg/l。
2 結論
三乙膦酸鋁原藥生產過程中產生的硫酸銨廢水的處理方法采用：氨化反應、膜過濾技術、截流液干燥、濾出液三效蒸發、冷卻水回收處理工藝技術后，實現了變廢為寶，達到了綜合利用；同時大幅度地減少了污染，使高濃度的廢水通過處理和回收有效成份后有效地降低了廢水中的氨氮和總磷的含量，達到了可生化的目的；并且大幅度地降低了廢水處理裝置的處理成本，做到達標排放，實現了節能減排。
其特點在于：
（1）采用12%工業氨水滴加到硫酸銨廢水中，起到了消泡劑的作用，既降低了成本又發揮了效益；
（2）采用膜分離技術，使用陶瓷膜過濾，回收氫氧化鋁的同時，可得到較為純凈的硫酸銨廢水，使下一步三效減壓蒸餾蒸發濃縮回收硫酸銨晶體成為可能，既運用了先進的工藝技術方案，又實現了節能減排的效果。從而實現了經濟、環境、社會效益的相互統一，為建設資源節約型和環境友好型企業具有十分重要的現實意義。
參考文獻
[1] 三乙膦酸鋁原藥生產過程中產生的硫酸銨廢水的處理方法.專利號：ZL2011.1.0162226.8浙江嘉華化工有限公司
[2] 姜書凱.農藥研究與應用.雜志2007年06期.高含量三乙膦酸鋁原藥技術開發
[3] 姜書凱.中國農藥.雜志2011年01期.高含量三乙膦酸鋁原藥生產新技術
[4] 王雪，朱巖，張嘉提.浙江大學學報（理論版）》2009年 02期.離子色譜法同時測定三乙基膦酸鋁原藥純度及各雜質離子的含量
篇2
[ keyword ]: Phosphating Wastewater; phosphate; chemical precipitation
中圖分類號：X703文獻標識碼：A
磷化處理主要指的是在含有磷酸、磷酸二氫鹽、其他化學助劑的酸性溶液中，使其金屬表面轉變為不溶性的、穩定的磷酸鹽膜層的一種工藝[1]。它是金屬抗蝕性能提高的有效方法。由于在進行磷化處理時，需要水洗、烘干，會產生大量的廢水，而含量嚴重超標的是磷酸鹽、COD及Zn2+等，如果將其直接排放，水體環境會受到嚴重污染，所以研究去除磷化廢水中的酸鹽、COD等污染物有重要的現實意義。
一 磷化廢水中的成分
磷化處理在機械制造業中，通常的工藝流程的順序是：除油、水洗、除銹、中和、調整表面、磷化、水洗、封閉表面、水洗、干燥[2]。產和珠磷化廢水中，含量比較高的有磷酸鹽、Zn2+、COD等，有較強的酸性。
產生污染物的原因是：①在進行磷化時，所使用的磷化液中有磷酸根、有機物、Zn2+等；②在加工零件時，所使用的拋光劑、防銹油，增加了石油類的含量；③在進行水洗時，所使用的清洗劑中含有表面活性劑，增加了有機物的含量；④磷化后的廢水常混合于酸洗廢水，使得磷化廢水的pH值為2～4，為酸性。
二 處理磷化廢水的方法
處理磷化廢水的方法有很多，如化學方法、物理化學方法、生物方法等。物理化學法主要包括混凝沉淀、吸附法、反滲透等。生物法包括有活性污泥法等，其主要是通過微生物的生理活動，進行除磷的處理。但所有的方法在除磷時，均是把廢水中的磷離子變為固體成份進行實現[3]。其固體成份主要有活性污泥中的微生物質、不易溶的金屬鹽沉淀等。這些固體與水體最終的分離還要經過沉淀、過濾、排泥等分離手段，這樣才能從污水中將磷除去[4]。
三 磷化廢水處理工程實例
1 分析原水水質與水量
本污水處理站設計的流量為38m3/mon。主要的廢水有磷化清洗廢水、脫脂清洗廢水等，其污染的主要因子包括SS、CODcr、石油類、硫化物、磷酸鹽、鋅等。其進水水質見表1。
表1 進水水質
3 工藝流程
1 污水處理的工藝流程
本污水處理工程采用的是“混凝沉淀+砂濾器+活性炭過濾器”的物化處理工藝。其污水處理工藝的流程圖見下圖1。
圖1 污水處理工藝流程方框圖
2 處理工藝流程簡介
（1）水量調節
由于生產污水量較小，每月僅為38噸，每天處理約1.3噸。所以，在車間內排水渠邊設一集水坑，設提升泵將坑內收集的污水隨時提升至調節罐內，定期分批處理。
（2）化學處理
調節罐內污水由水泵提升至混凝反應沉淀器內，向混凝反應沉淀器內投加石灰乳調節PH至9～10，形成反應的最優條件；然后依次投加PFS和PAM，使生產污水中污染物與藥劑發生絮凝反應，形成比重較大的絮狀體沉降至沉淀器的底部。污水中的磷、COD和重金屬以污泥的形式從水中分離出去，污水得以凈化。
（3）沉淀
沉淀出水中還存在一些SS和殘余磷，結合顆粒濾料過濾，SS和磷可達到很高的去除率，殘余磷可在0.1～0.2mg/L。因此混凝反應沉淀器出水設置快濾池進一步去除水中的SS和殘余磷，從而保證出水磷的含量在0.5mg/l以下。
（4）砂濾+活性碳過濾器
砂濾器和活性炭過濾器采用清水箱中的處理水進行反沖洗，反沖洗產生的污水回流到調節罐進行再處理。
活性炭過濾器作為本方案的保安措施。當來水水質過差，混凝過濾系統不能處理達標時，處理水進入活性碳過濾器，進一步去除水中殘余的COD和磷等污染物，確保污水經處理后達標排放。
混凝反應沉淀器排放的污泥采用污泥干化場脫水，減少污泥體積，降低污泥外運的成本。干污泥交由專業公司定期外運處置。
四 主要的設計技術參數
1 格柵
傾角取60度，柵間隙3mm，采用Φ8的不銹鋼圓鋼制作。尺寸30cm×100cm，框架采用L30不銹鋼角鋼δ=3mm。柵隙總寬65mm。
2 絮凝反應沉淀器
采用碳鋼內襯玻璃鋼普通級防腐，形式：上部為圓筒形尺寸Φ1.0×1.5，鋼板壁厚4mm，外設加強筋。下部為倒圓錐形傾角65度，尺寸Φ1.0×0.75，斜高約826.83mm，鋼板壁厚4mm，外設加強筋。設備總高=1.5+0.75+1.25=3.50米。設鋼制爬梯便于檢修。超高0.5m，反應區容積0.785m3。泥斗容積0.27m3。并設進料口，排泥口，排泥沖洗管。
設置板框式攪拌機，設置就地控制。攪拌機轉速85R/MIN。電機功率暫定2.2KW。攪拌以滿足石灰乳和聚鐵反應需要為主。
3 調節罐
調節罐采用PE材質每個容積3立方，共設置兩個總容積6立方。罐體顏色采用白色或黃色。設置浮球開關高位時開泵，低位時停泵。在強腐蝕環境下使用壽命不小于5年。兩個罐均設置放空管。
兩罐串聯連接，可通過連接管改為并聯，方便檢修。泵設回流管，以方便均化水質。
罐體要求：頂部進水，如為封閉水箱預留進水孔DN50 1個，設置水箱接頭。罐底設放空管DN25 1個，設置水箱接頭；人應可以進入箱體，當為封閉罐體應在罐體設檢修人孔DN6001個，帶盲板；
3 砂濾器
采用碳鋼制作，抗壓不小于0.6MPa。內壁環氧煤瀝青防腐1層鐵紅2層煤瀝青。D80=1.0mm。過濾面積0.1256平方；過濾流速小于8～15M/H，反洗強度12～15L/(m2×s)=5.43～6.78 m3/ h，按沖洗15分鐘考慮，需用水量1.35～1.7 m3。填砂高度1.0米，填砂量0.1256立方。反沖周期不大于30天。
罐體尺寸：Φ400×1.6
4 活性碳過濾器
采用碳鋼制作，抗壓不小于0.6MPa。內壁環氧煤瀝青防腐1層鐵紅2層煤瀝青。過濾面積0.196平方；過濾流速8～15M/H，反洗強度8～12L/(m2×s)=5.6～8.5 m3/ h.，按沖洗15分鐘考慮，需用水量1.4～2.13 m3。填料高度1.0米，填料量0.2352立方。反沖周期不大于30天。
罐體尺寸：Φ500×1.8
5
5 運行的效果
當RP反應器的反應停留時間為15min，沉淀的停留時間為1h時，COD去除率可達80%以上，重金屬的去除率可達90%以上，出水COD小于500mg/L，出水能夠滿足《污染物綜合排放標準》（GB）中的三級標準。
結語
通過這種處理方法，不但污水處理的效果達到了國家的三級排放標準，且運行的成本也不高，可積極推廣。
參考文獻：
[1]張磊,孫力平,王少坡,劉艷輝.化學混凝法處理酸洗磷化綜合廢水的研究[J]. 工業用水與廢水. 2010(02):175-177.
篇3
關鍵詞 廢水；除磷；化學沉淀；生物法；結晶法
1 概述
磷在生物圈內的循環由巖石風化開始，到水中沉積為止，是典型的沉積型循環。生物圈內的大部分磷，都不同于碳和氮，無法構成循環，因此磷酸鹽就被視為不可再生資源。就當前的開采速度而言，地殼中的磷礦石（P2O5躍15%），僅夠100 年內使用，而我國的磷礦產資源僅夠70 年內使用。另一方面，磷是導致水體富營養化的主要元素，農業廢水、工業廢水及城市污水中均含有大量的磷，造成大量磷資源浪費的同時，還造成了水體富營養化，因此，廢水除磷成為當前十分緊迫的任務，是構建環保型經濟的必須要解決的難題之一。
2 廢水除磷工藝發展現狀
2.1 化學法除磷
化學法除磷主要原理是利用三價或二價金屬離子與廢水中磷化物反應，生成難溶性的磷酸鹽，再通過分離技術，將其與液體分離從而達到除磷的目的，因此化學除磷也被稱為化學沉淀法除磷。該法除磷主要包括沉淀、凝聚、絮凝和固液分離四個部分。按照金屬離子的種類，可分為以下幾種除磷方法：
2.1.1 鈣鹽除磷（Ca2+）
鈣鹽與磷化物反應生成磷酸鈣和羥基磷灰石，尤其是后者是最為穩定的一種物質。該法主要優點為成本低、操作簡單，但對溶液pH 的控制要求較為嚴格，一般控制pH=9，此時控制Ca 和P 的物質的量之比為1.18:1 時，能去除99.98%的磷（除了樣品P 含量為9500mg/L）；而溶液pH約9 時，水中存在的CO32-會與PO43-產生競爭，抑制羥基磷灰石的生成，影響除磷效果。
2.1.2 鐵鹽除磷（Fe3+或Fe2+）
鐵鹽是較常見的除磷藥劑，由于鐵離子（Fe3+）、亞鐵離子（Fe2+）能發生水解反應，因此鐵鹽除磷的表現形式為兩種，一種為Fe3+直接與PO43-反應生成難溶性的鹽，另一種為鐵離子水解生成的多羥基絡合物對磷的的吸附作用，其中前者起主要作用。
2.1.3 鋁鹽除磷（Al3+）
鋁鹽除磷方式與鐵鹽類似，包括直接反應和吸附兩種形式，但不同的是，吸附式除磷占據主導地位。
2.1.4 鎂鹽除磷（Mg2+）
鎂鹽除磷原理為在銨鹽的存在下，與廢水中的磷酸鹽形成難溶解的鳥糞石（磷酸銨鎂MgNH4PO4·6H2O）。生成物中富含的N、P、Mg對于植物的生長具有良好的促進作用，且溶解度小，比較適宜做緩釋肥用，但該法處理后的產物中可能含有重金屬離子，容易導致土壤污染，因此將鳥糞石回收利用是較為合理的一種做法。鎂鹽除磷法是一個產酸耗堿的過程，因此，在使用該法除磷時，應嚴格控制廢水的pH 為9.2-9.3 范圍內，以提高除磷效果。
2.2 生物法除磷
生物除磷原理是在厭氧條件下，通過聚磷菌將細胞中的聚磷物質分解為磷酸鹽，然后排放到細胞外，在這一過程中產生的能量可供細胞自身生理活動的需要以及吸收外界可溶性脂肪酸，合成聚茁羥基丁酸（PHB）。聚磷菌能在好氧或缺氧的情況下，以氧分子、硝態氮或亞硝態氮為電子受體，對體內貯藏的茁硝基丁酸產生的能量進行分解代謝，剩余的從廢水中攝取磷，產生新的細胞物質，然后通過剩余污泥的排放達到高效除磷的目的。生物除磷工藝有多種，其中EBPR 工藝已經得到廣泛應用，尤其是對該工藝進行的反硝化系統的改進，使磷的富集程度大幅度提升，給磷的回收和利用提供了更多途徑。生物法除磷工藝去除功能強，自動化程度高，運行費用低，因此具有良好的應用前景。但該法處理過程的穩定性較差，對含有重金屬離子的工業廢水的除磷效果仍需進一步改進。因此，生物法與其他工藝的結合，能有效避免該法的不足，發揮其優勢。
2.3 吸附法除磷
吸附法除磷原理是利用固體物質疏松多孔的結構對磷的親和力，通過吸附、解吸過程達到除磷目的，該法既包括物理吸附，也包括化學吸附。目前較為常用的吸附劑為活性炭、沸石、爐渣、粉煤灰和活性氧化鋁等，這主要是由于該類物質具有比表面積大、吸附能力強、生產方便、成本低廉等優點。吸附法相對于其他除磷方法而言，具有無二次污染產生的優點，尤其是物理吸附劑，可在脫磷后循環利用。但吸附法的除磷效果與吸附劑和廢水水質相關，這是限制該法廣泛應用的關鍵原因，若能解決針對不同水質，提高吸附劑的吸附效率及再生效率的關鍵性技術問題，吸附除磷將具有更為廣闊的使用空間。
2.4 離子交換法
離子交換法是利用氫氧根離子（OH-）與污水中的磷酸根離子（PO43-）之間的交換而達到除磷效果的一種方法。如利用堿改性的泡沫鋁合金過濾器對含磷廢水進行處理，去除率達到90%。
3 總結語
廢水除磷方法眾多，其中化學法比較適用于高濃度的工業廢水；生物法則適用于低濃度的生活廢水或養殖業廢水；結晶法、吸附法以及離子交換法處理量較少，需要對除磷規模的擴大進行下一步的研究。值得注意的是，以上各法均具有自己的特點，在真正使用過程中，應根據廢水水質、除磷規模、條件環境以及運行成本等要求，選擇合適的處理方法，必要時可選擇多種方法進行聯合處理，以取得良好的除磷效果。
對工業、農業、生活廢水中的磷物質進行處理，可有效改善水體污染的現狀，但無法從根本上解決磷資源浪費嚴重的問題，因此，我們應改變思維模式，將重點放在磷產品的合理使用及廢水中磷物質的回收再利用方面，這對于磷資源和環境的保護更具實際意義。
參考文獻
[1]劉寧,陳小光,崔彥召,柳建設,徐曉雪.化學除磷工藝研究進展[J].化工進展，2012（07）:1597-1603.
篇4
有機磷農藥廢水；發展現狀；發展方向
有機磷農藥是用于促進農作物成長、保證產量，所施用的殺蟲、菌、有害動物及雜草的一類含磷藥物統稱。我國具有13億人口，耕作面積18.26億畝，人均耕地只有1.39畝，僅為世界平均水平的40%。其中常年病蟲害發生面積約60億畝，使用農藥每年可以減少直接經濟損失約800億元[1]，因此農藥對保障農作物產量和市場需求具有重要意義。然而，由于不科學地使用化學農藥，已對土壤與水體環境產生影響。我國受農藥污染的農業土地面積約1600萬公頃，全國11萬公里河流中有70.6%已被污染[2-3]。另一方面，農藥經過富集進入食物鏈，造成了一系列的農藥中毒、食品安全等事件，對人體健康構成嚴重威脅。據“十二五”規劃報道，2010年我國農藥生產企業有1800多家，行業員工約16萬人，2011年我國農藥產量達264.87萬噸。每年農藥廢水排放達1.5億m3，80%為有機磷農藥廢水，其中僅70%已進行治理，而治理達標率只有1%。有機磷農藥廢水的特點[4]：（1）有機物的質量濃度高；（2）污染物成分復雜；（3）毒性大，難生物降解；（4）有惡臭及刺激性氣味；（5）水質、水量很不穩定。本文綜述了處理有機磷農藥廢水的傳統工藝及新技術，并對今后治理有機磷農藥廢水污染發展方向進行分析。
1有機磷農藥廢水處理方法
為盡量減少有機磷農藥廢水對人類和環境的有害影響，必須對有機磷農藥廢水進行無害化處理。有機磷農藥廢水處理方法包括物理法、化學法、生物法等傳統處理方法，以及近年發展起來的新方法新技術。
1.1物理法
物理法常作為預處理手段，起到回收有用物質和提高后續處理效率的作用，主要包括萃取法、吸附法、混凝沉淀法等。
1.1.1萃取法
萃取法是利用溶劑或特種萃取劑對廢水中的有害物進行萃取回收[5]。農藥生產中存在許多反應物的相分離過程，因此萃取法是一種常用的方法。由于萃取是一個物理轉移過程，并沒有發生降解，不涉及化學反應，對被萃取的有機物和廢水仍需近一步處理，故萃取法主要用于有機磷農藥殘留分析和回收廢水中有價值的有機物。CPSanz等[6]通過微波輔助膠束萃取的方法，使用POLE和GenapolX-080提取鑒定8種有機磷農藥，結果表明POLE對大多數化合物回收率高于70%，相對標準偏差低于2.6%，在提取有機磷農藥方面比GenapolX-080更有優勢。YinhuiYang等[7]結合QuEChERS法和氣相色譜火焰光度檢測器測定44種有機磷農藥殘留，結果表明優化條件下，在0.04-1.5ug/mL濃度范圍內對有機磷農藥校準曲線相關系數高于0.9909。檢出限和量化范圍分別為0.004-0.02ug/mL和0.01-0.04ug/mL，平均回收率為99.34%，平均相對偏差為3.71%。
1.1.2吸附法
吸附法是利用吸附劑的多孔結構和較大的比表面積吸附廢水中的污染物。在農藥廢水處理中常用的吸附劑主要有活性炭和人工合成大孔吸附樹脂。但是由于廢水中的有機磷酸酯類化合物極性和水溶性都較強，一般吸附劑的處理效果都不好，且吸附劑的費用較高，回收與再生方法尚未解決，工業應用還存在問題。MAKamboh等[8]采用一種新型氨基取代的杯芳烴基磁性孢粉素去除水中毒死蜱和二嗪磷，結果表明在pH值為7，接觸時間為10min的條件下，毒死蜱和二嗪磷最大去除率分別為97%和88%，并且符合二級動力學模型。
1.1.3混凝沉淀法
混凝沉淀法是通過投加、混合一定藥物，使污水中發生電中和、網捕卷掃等過程，達到污染物質脫穩的目的，使不易沉降的微粒絮凝成較大的聚集體在重力作用下從溶液中分離。混凝沉降法工藝流程簡單、操作管理方便、設備投資省、占地面積小，常作為有機磷農藥廢水預處理方法。李家元[9]采用響曲面分析法對PAZC和PAC混凝處理樂果廢水進行優化，結果表明，模型與實驗結果吻合度較高，在pH值分別為11.80和11.79，PAZC和PAC投加量分別為11.97mg/L和12.27mg/L的條件下，去除率達到最高。石川精一等[10]使用硫酸對給水污泥中的混凝劑進行提取再利用，并將對117種農藥的去除率結果與硫酸鋁和PAC進行比較，結果表明，對這些有機磷農藥的去除率在10.8-100%范圍內，均等同或高于硫酸鋁和PAC的去除效果。
1.2化學法
化學法是通過發生化學反應，從而去除有機污染物。常用的方法有Fenton試劑氧化法、濕式氧化法、電化學氧化法等。
1.2.1Fenton試劑氧化法
Fenton試劑氧化法是一種高級氧化技術，其作用機理是在酸性條件下將Fe2+與H2O2相結合催化產生羥基自由基，使溶液具有強氧化性，能夠將廢水中的有機污染物氧化成水，二氧化碳，無機酸和鹽。與其他高級氧化工藝相比，Fenton試劑氧化具有操作簡單，反應速度快、不會對環境造成二次污染等優點，可有效處理有機磷農藥廢水。田澍等[11]利用Fenton試劑降解含有機磷農藥廢水，結果表明對125mg/L樂果溶液，在溫度60°C，H2O2加入量為5mmol/L，FeSO4•7H2O加入量為3g/L，pH值為3的條件下，30min內樂果完全降解，延長反應時間至8h以上時，對COD去除率可達100%。另考察了光與超聲波的協同作用，發現3h內COD去除率可超過90%，大大提高反應速率。蔣皎梅等[12]研究Fenton試劑對甲胺磷模擬廢水處理，結果表明反應符合一級動力學模型，H2O2投加量為9/5，[Fe2+]/[H202]=1:3，pH=4，反應時間為40min的條件下廢水COD去除率可達88.1%。吳昊等[13]聯合Fenton與臭氧氧化預處理有機磷農藥廢水，結果表明在H2O2投加量為5mL，[Fe2+]/[H2O2]=1:10，初始pH值3.0，控制臭氧量1.0L/min的最佳條件下，當反應時間為90min，COD去除率達86.9%，TP去除率為82.2%。G.Pliego等[14]利用聚合氯化鐵協同Fenton試劑處理高濃度農藥廢水，研究發現使用聚合氯化鐵進行第一步處理可以顯著減少后續H2O2的使用量，COD去除率達80%。
1.2.2電化學氧化法
電化學法是借助電流使廢水中污染物發生化學反應的方法。在電解槽中放置兩電極板并通過一定大小的直流電，使廢水中陰陽離子在對應極板上發生氧化還原反應，最終將污染物轉化為難溶物質沉淀或氣體從水中逸出。電化學法具有反應條件溫和，方法靈活，不需要添加藥劑，二次污染少，處理后水的保存時間持久等優點，對處理生物難降解的有機磷農藥廢水效果良好。YoussefSamet等[15]使用Nb/PbO2作陽極和石墨碳棒作陰極處理一種有機磷殺白蟻劑，考察了初始濃度、電流密度、溫度等參數對其電化學性能的影響。結果表明，化學需氧量的去除總是遵循一個偽二級動力學過程，降解率隨著表觀電流密度和溫度的升高顯著增加，隨著初始污染物濃度的增加而降低。最好的COD去除率（76%）是在表觀密度為50mA/m2，初始COD為450mg/L、70°C時電解10h。YingmeiHu等[16]利用介質阻擋放電處理敵敵畏和樂果農藥，考察了DBD放電參數和空氣間隙距離的影響，結果表明，在較高的放電功率和較短的空氣間隙距離下能夠獲得更好的降解效率，并且研究了添加自由基清除劑的影響，發現降解效率受自由基清除劑的抑制，因此判斷羥基自由基很可能是降解的主要動力。
1.2.3光催化氧化法
光催化氧化法通過向污水中投入光敏半導體材料，并接受一定量的光照輻射，使半導體材料表面激發生成電子-空穴對，電子-空穴對與半導體材料表面吸附的水分子、溶解氧反應產生氧化性極強的•OH等自由基，最后與有機物質發生礦化反應最終生成CO2和H2O。光催化氧化是一種環境友好型技術，具有處理范圍廣，反應充分等優點，在處理有機磷農藥廢水方面具有優越性。李雪銀等[17]采用溶膠-凝膠法制得TiO2和ZnO作為光催化劑降解敵百蟲，探究農藥初始濃度，pH值，光催化劑投加量等因素的影響，結果表明，TiO2和ZnO最佳投加量范圍為100-150mg/L，降解率隨初始濃度增加而降低，隨光照時間延長上升后趨于穩定，堿性條件和汞燈光照有利于敵百蟲的降解，并且5個影響因素下，TiO2降解活性低于ZnO。王金翠等[18]以懸浮態TiO2為光催化劑降解樂果溶液，結果表明在納米TiO2添加量為0.1g/L，樂果初始濃度為20mg/L，反應體系溫度為30℃，初始pH為6.5的條件下，再輔以空氣量2.5L/min通入，反應60min后，樂果降解率可達97．15%。王芳等[19]采用溶膠-凝膠法制備二氧化鈦/多壁碳納米管復合材料降解樂果溶液，結果表明在25°C，紫外光照30min，樂果初始濃度為5mg/L和復合光催化材料添加量為0.25g/L的條件下，降解率為80.7%。并且在自然光照下，復合光催化材料降解率為79.2%。
1.3生物法
生物處理法通過微生物代謝作用將水中有機物同化分解，作用機理有酶促反應和非酶促反應兩種。酶促反應是通過微生物分泌降解酶，將水中大分子毒性有機物降解為無毒的小分子物質；非酶促反應是通過改變環境中PH、產生化學物質等方式，參加有機污染物轉化，主要包括氧化、還原、脫鹵、脫烴、酰胺及脂的水解等方式。農藥廢水中含有高濃度難生物降解的有毒物質，可以破壞細胞結構或抑制微生物生長，因此微生物法對處理農藥廢水有局限性。賈陽等[20]將有機磷農藥降解菌PseudomonasstutzeriYC-YH1中克隆到的兩種水解酶基因mpd和ophc2，連接載體pET-32a在大腸桿菌BL21(DE3)中表達，并進行酶學性質分析，結果表明MPH酶在40°C，pH8-12范圍內活性較高，OPCH2酶最適溫度為30°C，pH范圍8-12。且兩種酶按1:1混合，在30-40°C范圍內，活性達95%以上。
1.4有機磷農藥廢水處理新技術
1.4.1磁分離技術
磁分離技術是借助磁場力的作用，對磁性不同的物質進行分離的一種物理分離方法。通過高梯度磁分離技術可以分離具有較強磁性的污染物質，對于磁性較弱的污染物，可以通過外加磁種和混凝劑增強污染物磁性，或借助于微生物吸附，再通過磁分離技術去除。磁分離技術具有處理效率高、占地少、設備簡單、運行費用低、可去除難降解有機物質等優點。磁分離技術是一種物理性質的固液分離手段，在實際應用中常與其他技術聯合發揮作用。
1.4.2超聲波處理技術
超聲波處理技術機理比較復雜，常見的有空化理論和自由基理論。聲空化是液體中微小泡核在聲波作用下被激化，經過振蕩、生長、收縮及崩潰等一系列過程產生能量，加速化學反應進程。由于聲空化作用產生高溫、高壓導致水分子裂解成為自由基。自由基化學性質活潑，能夠處理難降解的有機磷農藥廢水。
1.4.3超臨界水氧化技術
超臨界水氧化是在水溫374°C和臨界壓力22MPa時的超臨界狀態下，以氧氣為氧化劑，超臨界水為介質，使有機物質在超臨界水中均相氧化。廢水中C、H元素生成CO2和H2O，Cl、P、S及金屬元素轉化為鹽析出。超臨界氧化技術具有反應速度快、去除率高、產物干凈、需要能量少、設備應用方便等優點。
2有機磷廢水處理展望
2.1多種工藝組合運用
有機磷農藥廢水成分日益復雜，對處理水質要求日益提高，使用單一方法已逐漸無法滿足要求，隨著各種污水處理工藝的發展，將多種方法組合運用不僅可以提高有機磷農藥廢水處理效率，并且可以彌補單一方法所具有的缺陷，增強了可行性和降低了成本。如利用多壁碳納米管負載TiO2合成復合光催化劑，在一定程度上解決了吸附材料的再生與光催化劑的回收問題；將混凝沉淀法作為預處理，可以改善后續生化方法的處理環境，提高出水水質，減少藥劑投加，節省成本。
2.2開發新型有機磷農藥處理技術
傳統有機磷農藥廢水處理工藝存在處理難度大、效率低等問題，加強新技術的開發研究可以打破局限性，為有機磷農藥廢水處理找到新方向。張鶴楠等[21]采用超臨界水氧化技術處理高濃度吡蟲啉農藥廢水，考察溫度，壓力等影響因素，結果表明在過氧量充足、溫度為450°C、壓力為24MPa最佳反應條件下，反應時間僅為140s，并研究發現了吡蟲啉中間產物為吡啶環等。
3結語
有機磷農藥現已造成嚴重的土壤與水體污染，加強有機磷農藥廢水治理刻不容緩。不僅需要在完善傳統廢水處理工藝的同時，還要開發研究新組合、新技術，在現有的研究理論與經驗基礎上不斷總結、創新，探索更加高效的有機磷農藥廢水處理道路。保護我國環境質量，堅持可持續發展道路是每個環境工作者義不容辭的責任。
作者：張偉 王玨 單位：沈陽建筑大學 湖南城市學院
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篇5
1 前言
大慶煉化公司丙烯酰胺生產裝置以四種原料（次磷酸鈉、硫酸銅、硫酸、液堿）發生化學反應制備單質銅催化劑，因液堿過量加入，反應液呈強堿行，所以對制備的銅催化劑洗滌6次，除去反應液中的氫氧根離子及鈉離子。次磷酸鈉與硫酸銅反應后，次磷酸鈉被氧化生成亞磷酸鈉，所以含磷污水中磷主要以亞磷酸根形式存在。
經檢測丙烯酰胺生產裝置排出的含磷廢水中總磷含量為1820mg/l，要求含磷廢水經處理后總磷濃度小于10 mg/l，處理后的含磷廢水與公司其他廢水混合，使公司總廢水排口的總磷濃度小于1.0mg/l。
2 含磷廢水水質分析與處理工藝選擇
丙烯酰胺生產裝置產生的含磷廢水，化學組成主要是亞磷酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉，廢水中總磷濃度較高，每年產生含磷廢水29600噸。
目前應用較廣泛的污水除磷方法有化學除磷和生物除磷兩種工藝。生物法除磷適用于處理含磷污水量較大，磷含量較低的污水處理。化學除磷法適用于處理含磷污水量較少，磷含量較高的污水處理。
由于廢水中磷濃度高（TP為1820mg/L）、且為無機磷（在強堿性條件下，絕大部分為亞磷酸鹽—PO33—、極少量為次磷酸鹽—PO2—），因此選擇化學除磷為本方案主體技術，并以氯化鈣為沉淀劑（過量投加），生成利用價值較高的亞磷酸鈣。由于亞磷酸鈣為微溶物質、而磷酸鈣為不溶物質，為達到排水TP≤10mg/L的標準，須用化學氧化法將剩余的亞磷酸鹽氧化成正磷酸鹽，而后與水中過量的氯化鈣形成磷酸鈣沉淀除去。污水呈強堿性，當過量投加氯化鈣時，能生成氫氧化鈣沉淀。污水中含大量硫酸根，當過量投加氯化鈣時，能生成硫酸鈣沉淀。
污水經化學沉淀分離后，污水中含有顆粒細小、難以沉淀的SS或膠體物質，須投加混凝劑并用高效氣浮設備除去。為節省氧化劑的投加量，先用鈣離子沉淀大部分亞磷酸鹽，再用化學氧化將剩余少量的亞磷酸鹽氧化成正磷酸鹽，而后進一步與鈣離子形成磷酸鈣沉淀除去。
沉淀分離的白色污泥經濃縮、洗泥機洗去Na+、Cl—、NO3脫水后回收利用。
3 化學除磷原理
化學除磷是通過化學沉析過程完成的，化學沉析是指通過向污水中投加無機金屬鹽藥劑，其與污水中溶解性的鹽類，如磷酸鹽、亞磷酸鹽混合后，形成顆粒狀、非溶解性的物質，這一過程涉及的是所謂的相轉移過程，反應方程舉例如式（1）。實際上投加化學藥劑后，污水中進行的不僅僅是沉析反應，同時還進行著化學絮凝反應。
FeCl3+K3PO4FePO4+3KCl 式（1）
污水沉析反應可以簡單的理解為：水中溶解狀的物質，大部分是離子狀物質轉換為非溶解、顆粒狀形式的過程，絮凝則是細小的非溶解狀的固體物互相粘結成較大形狀的過程，所以絮凝不是相轉移過程。
在污水凈化工藝中，絮凝和沉析都是極為重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析則用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工藝實現相的轉換，則當向污水中投加了溶解性的金屬鹽藥劑后，一方面溶解性的磷轉換成為非溶解性的磷酸金屬鹽。另一方面，隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物，使穩定的膠體脫穩，通過速度梯度或擴散過程使脫穩的膠體互相接觸生成絮凝體。最后通過固—液分離步驟，得到凈化的污水和固一液濃縮物（化學污泥），達到化學除磷的目的。
考慮到生成的沉淀物回收利用的要求，根據業主的要求，化學沉析考慮采用氯化鈣用作沉析藥劑。在強堿性條件下，亞磷酸鈣、磷酸鈣的形成是按反應式（2）進行：
4 含磷廢水處理工藝流程
由水質性質分析可知，本污水處理場的處理方向主要是去除污水中磷，根據理論分析及小試試驗并結合工程經驗，制定如圖1處理工藝流程。
主要工藝流程描述如下：
污水進入本處理站，首先經污水儲存池存儲一個批次的水量，起到均質作用，污水儲存池設曝氣攪拌，防止形成沉淀。儲存池內污水自流進入調節沉淀池。調節沉淀池對催化劑制備6次洗滌廢水進行均質，并靜置沉淀細微銅顆粒。沉淀的銅泥在本污水站檢修期間人工清理（一般情況下一年清理一次），回收利用。
調節沉淀池污水經泵加壓后進入化學反應攪拌池，過量投加CaCl2，Ca2+離子與PO33—、OH—、SO42—等陰離子反應生成Ca3（PO3）2、Ca（OH）2、CaSO4沉淀物，再經1#高效澄清池沉淀分離出白色污泥。沉淀出的白色污泥定時排入含磷污泥濃縮—儲存池。
1#高效澄清池上清液自流進入中和攪拌池，投加鹽酸將pH值調到8.5左右，自流進入緩沖池臨時儲存。緩沖池污水經泵加壓后利用管道混合器與ClO2充分混合進入化學氧化反應塔，強氧化劑ClO2將水中剩余的PO33—氧化成PO43—，水中 PO43—與過量的Ca2+離子發生反應生成Ca3（PO4）2沉淀物，再經2#高效澄清池沉淀分離出白色污泥。沉淀出的白色污泥定時排入含磷污泥濃縮—儲存池。2#高效澄清池上清液自流進入混凝攪拌池，投加PAC混凝劑，將水中顆粒細小、難以沉淀的SS或膠體物質絮凝成大顆粒物質，再經溶氣氣浮設備分離除去，進一步降低水中TP含量。氣浮出水去綜合污水處理廠與其它污水混兌處理。
含磷污泥濃縮—儲存池污泥用泵加壓后與帶壓自來水一并進入水力旋流洗泥機，洗去Na+、Cl—、NO3—等離子。再經1#臥式離心脫水機進一步固液分離，白色脫水泥餅用槽車運出污水站（或用螺旋輸送機送置自動上袋打包機包裝，此方案預留備選），回收利用。
氣浮浮渣由于投加PAC而呈棕黃色，自流進入含鋁污泥濃縮—儲存池，定期用泵加壓后經2#臥式離心脫水機進一步固液分離，泥餅經人工裝袋后去固廢處理。水力旋流洗泥機污水靠余壓自流返回調節沉淀池。各污泥濃縮儲存池上清液、臥式離心脫水機出水自流返回調節沉淀池。
5 含磷廢水處理效果
含磷廢水處理裝置建成后，經設備調試后投入運行，對含磷廢水處理裝置出水水質進行監測，含磷廢水總磷濃度由1820mg/l 降至8.6 mg/l，達到了設計要求。具體數據見表1。
篇6
生物法是指廢水中的含氮污染物在多種微生物作用下，通過同化、礦化、硝化、反硝化等一系列反應，最終生成N2，從而達到處理廢水中含氮污染物的目的。目前在生物法處理含氮廢水的新工藝中主要方法有好氧反硝化法、短程硝化反硝化及厭氧氨氧化等。生物法處理效果穩定，操作簡單，適用范圍廣，不產生二次污染且比較經濟；但占地面積大，低溫時效率較低，對運行管理要求較高。在所有方法中，對氨氮的去除率均可達到95%以上，但對總氮的去除差異非常大。朱明石等人采用升流式厭氧污泥床（UASB）-生物膜反應器建立厭氧氨氧化工藝來處理高濃度含氮廢水，當進水ρ（NH3-N）、ρ（NO2-N）、ρ（TN）分別為340.0mg/L、448.8mg/L、788.8mg/L時，其去除率分別為84.0%、93.0%、85.0%。孫艷波等人對厭氧氨氧化和反硝化的協同脫氮的進行了研究，穩定階段反應器對氨氮、亞硝氮、TN和COD的去除率分別高達95.3%、99.1%、94.0%和93.2%。結果表明，厭氧氨氧化和反硝化能協同脫氮而且效果很好。與傳統生物硝化反硝化技術相比，厭氧氨氧化技術需氧量低，不需外加碳源和中和試劑，同時可大幅度減少污泥產量，是目前已知最經濟的生物脫氮工藝；但因厭氧氨氧化的反應速度比較慢，故所需反應器容積大。目前國內在厭氧氨氧化生物脫氮領域開展的研究工作不多，為使這一具有良好應用前景的新型生物脫氮工藝在工業中得到應用，今后應進一步研究確定厭氧氨氧化的反應機理，尋求適于反應微生物的培養條件及反應器系統。雖然許多方法都能有效地去含氮廢水中的氮，但大部分目前還處于研究階段，只有幾種方法能真正應用于工業廢水的處理，因為它們必須具有應用方便、處理性能穩定可靠、適應于廢水水質及較為經濟等優點、根據目前的經驗，處理含氮廢水中的氮的主要技術有：（1）生物硝化法反硝化法除氮，即在好氧條件下，通過好氧硝化菌的作用，將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽；然后在缺氧條件下，利用反硝化菌（脫氮菌）將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從廢水中逸出。（2）氨吹脫法。（3）折點氯化法。（4）離子交換法。對于不同性質的廢水，無機氮中的氨氮廢水處理技術相對比較成熟。根據氨氮濃度的不同，廢水可劃分為三類：（1）高濃度（＞500mgNH3-N/L）；（2）中等濃度（50~500mgNH3-N/L）；（3）低濃度（＜50mgNH3-N/L）。由于以上幾種處理方法原理、影響因素、適用范圍等不同，因此，在選擇處理方法必須充分利用其特點和優勢，做到既“節能減排”又“滿足要求”。目前以上幾種處理方法中主要采用以下四種處理方法來去除廢水中的氮，但各有其特點和適用范圍，見表1。
篇7
1 汽車涂裝廢水的來源及特點
在涂裝工藝中產生的廢水主要有前脫脂、酸洗和磷化表調等前處理廢水、電泳涂裝廢水和噴涂底、中、面漆時的噴漆廢水[2]。各股廢水的成分復雜，濃度各不相同，處理難度大。
此廢水除部分水洗水從水槽連續溢流外，各工序所產生的廢水或廢液多為間歇排放，各股廢水混合后形成高濁度的涂裝廢水，廢水的水量及水質在一天內變化很大，且無規律可循，廢水中污染物成份復雜，含有多種有毒物質，濃度高，可生化性差。經多年的監測，其綜合水質情況為：CODcr濃度1000～2500mg/L，BOD5濃度100～250mg/L，SS濃度400～600mg/L，石油類濃度30～85mg/L，磷酸鹽濃度25～50mg/L，pH 7.0～8.5，Zn2+濃度5.0～20mg/L。
2 處理工藝的研究
2.1 單純物化法
由于汽車涂裝廢水的可生化性差，單純的物化處理工藝流程一般為：調節池——混凝沉淀或氣浮——砂濾——活性炭過濾，也有的工藝是將每個工序的廢水分開，各自加藥反應進行預處理（如含油廢水則加藥破乳）后再進行混凝沉淀或氣浮，通過選擇適當的混凝劑和絮凝劑，在理論上該工藝處理涂裝廢水是可行的，但單純的物化處理后出水水質不穩定，涂裝廢水在混凝沉淀或氣浮后，COD去除率為30％～60％，最高80％，即出水COD會在450mg/L左右，而且絕大部分為溶于水的有機物，這部分有機物的去除主要靠活性炭吸附，加大活性炭過濾器的負荷，很快使活性炭失效，從而導致出水不達標。同時工藝流程長，操作維護復雜，運行成本高。
2.2 物化+生化相結合的處理方法
目前處理汽車涂裝廢水最具前景的方法之一為物化+生化法，此工藝的核心原理為：以物化法作為預處理，然后采用生化法處理，使廢水穩定達標。
（1）物化預處理
由于汽車涂裝廢水中含有大量磷酸鹽等生化不能完全去除或難去除的物質，必須依靠物化法來去除。在實際工程中多采用石灰，利用石灰乳將廢水的PH值控制在11.5以上，使磷酸根和鋅離子生成羥基磷灰石和氫氧化鋅沉淀物而去除，使廢水中的磷酸鹽濃度低于5.0mg/L。同時利用Ca2+完成乳化油、高分子樹脂的膠體脫穩、凝聚過程，為混凝反應創造條件。
（2）生化處理
廢水經物化法預處理后，水質有所改善，但必須通過生化法處理后才可穩定達標。由于涂裝車間廢水主要污染物質可生化性較差（BOD/COD=0.1），因此，提高原水可生化性是該廢水生化處理的首要條件。其次，由于工業廢水中營養物不均衡，為提高廢水生化性需投加營養源。另一方面，在生化處理前段，首先將廢水進行水解酸化處理，即將厭氧控制在水解酸化階段，利用水解酸化菌將難以降解的合成有機物如環氧樹脂、醚類物質之類的環狀有機物、芳香族有機物等斷鏈，分解成小分子有機物，從而提高了廢水可生化性。
廢水經水解酸化處理后，再采用好氧工藝進行后續處理。好氧生化段是整個廢水處理工藝的核心部分。在有氧條件下，廢水中的可降解污染物在好氧微生物作用下，一部分合成為微生物細胞，另一部分分解為CO2、H2O，得以徹底去除，部分多余的微生物有機體通過排泥從系統中排除，從而使水質得到凈化。
而在工程實踐中用得較多的好氧工藝有SBR法和接觸氧化法。由于汽車涂裝廢水的水質和水量變化很大，接觸氧化法難以穩定運行，出水水質波動較大，需要采用微絮凝過濾或活性炭吸附作為補充，出水才能穩定達標。而SBR工藝的進水、曝氣反應、靜止沉淀、排上清液和閑置階段循環操作，將生物處理和沉淀集于一體，具有運行效果穩定、耐水量和有機負荷沖擊、運行靈活、構造簡單、操作和維護方便等特點[4]，故SBR工藝在汽車涂裝廢水中應用較廣泛。
2.3 工藝流程
以湖南某汽車制造公司的涂裝廢水處理為例，設計處理水量：Q=300m3/d，水質如前所述，工藝流程如下：
由于涂裝預處理中存在不定期的倒槽工序，倒槽廢液間歇排放，水量大，且濃度非常高，必須進行分質分流處理。倒槽濃廢液收集在濃廢液槽中；而其他濃度較低的廢水則進入調節池中，然后用泵將濃廢液定期定量打到調節池中，與其他廢水充分混合均勻；在混凝反應池中投加石灰乳和PAM，充分混合反應后去除大部分磷酸鹽、重金屬和SS，然后經沉淀澄清后，投加鹽酸調節廢水pH。經物化處理后出水經過水解酸化后進入SBR池，在SBR池中進行好氧生化反應，廢水中的有機物被好氧分解，從而使廢水得以凈化，達到國家一級標準排放。
3 工藝的改進
通過多個汽車涂裝廢水處理廠的設計與實際運行，發現采用物化+生化法處理涂裝廢水是經濟可行的，能達到預期的處理效果，但也存在一些問題，需要對此工藝進行優化與改進。
3.1 均勻水質水量
由于汽車涂裝廢水大多間歇排放，瞬時排放水量大，濃度高，必須在調節池內混合均勻，減少對后續處理的沖擊。在設計調節池時，須滿足廢水在池內停留足夠的時間來混合均勻，一般調節池的有效容積占設計水量的40%以上，運行時特別注意池內必須留出安全容積來稀釋從倒槽廢液池中泵入的高濃度廢液，防止水質的大幅波動，造成系統無法穩定運行。
3.2 化學除磷的控制
汽車涂裝廢水中磷酸鹽濃度較高，必須考慮采用物化除磷。運行時加入過量的石灰乳，調節廢水pH值至11.5以上，去除重金屬離子，又能作為廉價高效的除磷劑。根據實際運行，以石灰為混凝劑，PAM為絮凝劑，磷酸鹽的去除率可達到99%左右，出水濃度小于0.5mg/L。但如此高效的化學除磷，導致廢水中磷酸鹽過低，影響后續生化反應的進行，必須適當控制石灰乳的投加量，保證出水中的磷酸鹽的濃度為2.0～3.0mg/L內，既能滿足生化反應的需要，又能保證最終出水磷酸鹽穩定達標。
3.3 廢水營養物的補充
由于汽車涂裝廢水中缺少微生物所需的各種營養源，必須考慮補充廢水的營養物。目前常用的方式有：（1）人工投加氮磷；（2）引入生活污水。從運行管理和實際運行效果來看，最簡單有效的方法是引入生活污水，補充微生物所需的各種營養源。
3.4 提高水解酸化的效率
汽車涂裝廢水的重要特征之一為可生化性差，采用水解酸化來提高廢水的可生化性能是首要條件，水解酸化的設計水力停留時間一般為6～9h， BOD5/CODcr由原來的0.2提高到0.3以上，基本滿足生化反應的條件。但從多個工程實例的對比來看，在水解酸化池中安裝填料，組成復合水解酸化工藝，CODcr的去除率可提高20%～30%，廢水可生化性可提高15%左右，減輕SBR的處理負荷。
3.5 合理分配供氧，降低能耗
目前汽車涂裝廢水的好氧工藝多采用SBR法，其運行方式為：進水時間4h，進水1h后進行曝氣8h，沉淀2h。排水0.5h，閑置0.5h。SBR池供氧采用羅茨鼓風機和微孔曝氣器，池內溶解氧的濃度控制在2.0～5.0mg/L。
在SBR法處理涂裝廢水時，多采用非限制性或限制性曝氣。在充水的起始階段，由于池內污染物濃度較低，需氧量較小；但隨著進水量的加大，污染物的濃度逐漸加大，在進水的后半期應加大廢水的供氧量[4]。在曝氣階段，由于池內污染物濃度逐漸降低，需氧量也逐漸減少，在曝氣的后半期應減少廢水的供氧量。在實際運行時，羅茨鼓風機變頻運行可很好的解決供氧分配問題，節省能耗約20%~25%。
4 處理效果及運行成本分析
經多年運行表明，系統運行穩定，處理效果好，處理后的水質經當地環境監測站多次采樣分析，結果為pH=6.0～9.0，CODcr≤80%~90mg/L，SS≤60~70mg/L，BOD5≤4~20mg/L，石油類物質≤5.0mg/L，磷酸鹽≤0.5mg/L，達到國家《污水綜合排放標準》中的一級排放標準。
優化與改進后，總的運行成本由原來的1.36元/立方米降到0.93元/立方米，減少運行成本約30%左右，經濟效益明顯。
5 結論
5.1 對于汽車涂裝廢水的處理，必須對原水進行分質分流，重視廢水水質均勻。
5.2 經實踐表明，采用物化+生化法處理汽車涂裝廢水是經濟可行的，較之其它方法具有處理效果穩定、運行成本低、操作維護簡單等特點。
5.3 通過對物化+生化處理工藝的改進，使汽車涂裝廢水處理工藝更趨完善，處理效果更穩定。
參考文獻
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篇8
文章通過分析化學和生物除磷技術的工藝和特點進行分析，可以得出結論：化學沉淀法在一定條件下可達到較好的除磷效果，但是它消耗化學藥劑量大，工藝比較復雜，運行費用高，產生化學污泥需要進一步處理，否則可能造成二次污染。民營中小企業數量很大，污水處理設施的小規模化p分散化的發展趨勢很明顯，應大力開發和發展適應城鎮實際情況的廢水除磷工藝 如SBR除磷工藝、人工濕地除磷技術等。 高整個處理系統的除磷、脫氮的效率。
2 除磷技術分析
2.1 化學沉淀除磷技術
2.1.1化學沉淀除磷基本原理
磷不同于氮，不能形成氧化體或還原體，向大氣放逐，但具有以固體形態和溶解形態相互循環轉化的性能.化學沉淀去除磷就是使磷成為不溶性的固體沉淀物，從廢除水中分離出去的除磷方法，化學沉淀除磷反應可用下列反應式表示，由反應平衡式可知，增加等式左邊鈣的濃度可使反應向右移動，形成羥基磷灰石沉淀。
5Ca2++3PO43-+OH-=Ca5（PO4）3OH
其它金屬離子，如鐵、鋁，對于除磷也是很有效的。在化學沉淀除磷的實際應用中，主要用鐵鹽和鋁鹽作為沉淀劑。當用正鐵離子除磷時，為形成磷酸鹽沉淀，理論上所需的Fe3+和PO43-質量比為1：1；用亞鐵離子除磷時，此比值則為3：2。用鐵除磷的效率還取決于PH；對于正鐵離子，最適宜的PH為4.5～5.0，對于亞鐵離子，則為7.0～8.0。
2.1.2 化學沉淀除磷工藝及其特點
化學沉淀除磷，主要有四種工藝，包括直接或前置化學沉淀、同步化學沉淀、后置化學沉淀和后續接觸過濾，分別介紹如下：
2.1.2.1 直接或前置化學沉淀
化學沉淀在初沉池之前投加，往往投加在曝氣沉沙池中，在一些污水處理廠中采用一級處理與化學混凝沉淀相結合的方法，稱為強化一級處理，當磷是受納水體富營養化的限制因素，而在有機物負荷無關緊要的情況下，如往湖泊、水庫中排放，這種處理流程可行的。前置化學沉淀除磷效率達90%。
2.1.2.2 同步化學沉淀
化學沉淀劑往往加在曝氣池的進水中，在有些情況下，則投加于曝氣池中或回流污泥中；有的則投加于曝氣池出水中。化學混凝沉淀除磷與活性污泥法沉淀同時發生于二次沉淀池中，稱為同步化學沉淀。這種方法可使用最便宜的沉淀劑硫酸亞鐵，除磷效率達85%～90%。
2.1.2.3 后置化學沉淀
化學沉淀劑加入二次沉淀池之后的單獨絮凝-固/液分離設備的進水中，可使用Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）和Al（Ⅲ）鹽，并且控制適宜的PH值，可以達到更高的除磷效率，即90%～95%。
2.1.2.4 后續接觸過濾
后續接觸過濾過程，通常接于后置化學沉淀之后。它一般與前置化學沉淀，同步化學沉淀或后置化學沉淀串聯應用，作為二步除磷法中的第二步來工作的，以使最后出水含磷達到很低的濃度：第一步除磷中磷被大部分除去，出水一般含磷0.8mg/L。用微濾膜（MF）或超濾膜（VF）組件取代絮凝接觸過程過濾，能達到更高的出水水質和更高的除磷效率，在適宜的鐵、鋁鹽投加量下，其滲透液的含磷小于0.1mg/L。
2.1.3 化學沉淀除磷的特點
化學沉淀法在一定條件下可達到較好的除磷效果，但是它消耗化學藥劑量大，工藝比較復雜，運行費用高，產生化學污泥需要進一步處理，否則可能造成二次污染。因此該技術很少單獨采用。
2.2 生物除磷技術
生物除磷法是使磷以溶解態為微生物所攝取，與微生物成一體，并隨同微生物從污水中分離的除磷方法。它利用聚磷菌（PAB）一類的細菌，過量地、超出其生理需要地從外部攝取磷，并將其以聚合形態貯藏在體內，形成高磷污泥，排出系統，達到從廢水中除磷有效果。
2.2.1 常用生物除磷工藝及其特點
按照磷的最終去除方式和構筑物的組成，現有的除磷工藝流程可以分為主流除磷工藝和側流除磷工藝兩類。側流工藝以Levin首提出的phostrip工藝為代表，厭氧池在污泥回流的側流中；主流工藝的厭氧池在污水水流方向，磷的最終去除通過剩余污泥排放。主流工藝有多個系列，包括Bardenhpo系列、A/O系列、SBR系列以及活性污泥系統的運行改進，基本上都具有除磷脫氮功能的系統。
2.2.1.1 Phostrip除磷工藝
Phostrip除磷工藝實質上生物除磷與化學除磷相結合的一種工藝，其工藝流程見圖2-1。
該工藝將部分回流污泥回流到厭氧池脫磷并用石灰沉淀，厭氧池不在污水流的主流上，而是在回流污泥的側流中。Phostrip工藝的優點是出水總磷濃度低于1mg/L，而且不太受進水BOD濃度的影響。另外，大部分磷以石灰污泥的形式沉淀去除，因此，污泥的處理處置不象高磷剩余污泥那樣復雜。但是該工藝對操作人員的技術水平要求較高，石灰貯存和預備系統的問題也較多。
2.2.1.2 巴登福（Bardenpho）工藝
該工藝由Bardenpho于1973年提出，系統在MLE工藝的好氧池后再增加一個厭氧池，成為四階段Bardenpho工藝（如下圖），在四階段工藝的前端再增加一個厭氧池，即為五階段Bardenpho工藝。在四階段工藝中，磷的吸收主要在第2好氧池中完成，第1好氧池也有吸收磷的作用，但不是主要的，第1好氧池的首要功能是去除BOD，而第2好氧池的首要功能才是吸收磷。工藝的主要優點是各項反應都反復進行兩次以上，各反應單元都有其首要功能，并兼行其他功能，除磷效果良好，但工藝復雜，反應器單元多，運行繁瑣，成本高。
2.2.1.3 A2/O法
A2/O法在廢水處理流程中設置厭氧、缺氧、好氧段，為除磷脫氮供了有利條件。其具體運行過程為：進水進入厭氧段，聚磷菌釋放磷，進入缺氧段，聚磷菌繼續放磷，同時由異養型反硝化菌對硝酸鹽進行硝化，將其還原為氮氣從水中逸出，進入好氧段，聚磷菌大量吸磷，由于自養型硝化菌進行作用，將氨氮硝化為硝酸鹽混合液回流到厭氧段重復以上過程二沉池，污泥沉淀回流出水。除磷脫氮是在重復的厭氧-缺氧-好氧過程中完成，使磷氮的去除率提高。A2/O法的優點在于除磷脫氮效果較好，無需投藥，厭氧和缺氧段只進行緩速攪拌，故運行費用低。但該工藝中污泥增長有一定的限度，因此除磷效果難于再提高。另外，A2/O工藝中聚磷菌厭氧釋磷、好氧吸磷，硝化菌硝化p反硝化菌反硝化，完成每一過程都有不同的環境要求，硝酸鹽對厭氧釋磷不利。這個矛盾使A2/O工藝實際運行中除磷脫氮效果不穩定，除磷效果好時脫氮效果不好，脫氮效果好時除磷效果不好。目前A2/O工藝在國內外應用非常廣泛。
2.2.1.4 序批式間歇活性污泥法（SBR法）
序批式間歇活性污泥法（又稱序批式反應器），它的整個處理過程實際上是在一個反應器內進行的，該工藝通過程序化自動控制充水、反應、沉淀、排泥和閑置五個階段，實現對廢水的生化處理。SBR工藝的整個操作通過自動控制裝置完成，其最大的操作特點是在原污水流入反應器的過程中，可以根據廢水水質和工藝要求的不同，分別采用靈活的曝氣方式和充水、反應時間，實現不同的處理。由于其在運行時間上的靈活控制，為實現除磷脫氮提供了極為有利的條件.SBR工藝不僅可以很容易地實現好氧、缺氧及厭氧狀態交替的環境條件，而且很容易在好氧條件下增大曝氣量、反應時間和污泥齡來強化硝化反應及除磷菌過量攝磷過程的順利完成；也可以在缺氧條件下方便地投加原污水或提高污水濃度等方式以提供有機碳作為電子供體使反硝化過程更快地完成；還可以在進水階段通過攪拌維持厭氧條件以促進除磷菌充分地釋放磷.由SBR工藝反應工序可以看到，只有在A2/O法工藝中才能完成的復雜的除磷脫氮過程，在SBR法工藝中僅僅在單一反應器的一個運行周期中即可完成。
2.3 生物除磷新技術進展
由于處理廠出水含磷濃度的排放標準日趨嚴格，我國目前實行的總磷排入標準為0.5mg/L（于2003年7月1日實施的GB18918-2002《城鎮污水污染物排放標準》中有所放寬）。而常規的生物除磷技術，如好厭氧（A/O）和厭氧/缺氧/好氧（A/A/O）活性污泥，都難以使出水含磷濃度到達如此低的水平。為此，人們在開發生物除磷新技術方面作了大量深入的研究。
2.3.1 強化生物除磷技術的新成果
近來人們對強化生物除磷技術進行了大量的研究，開發和實際應用。
2.3.1.1 對傳統除磷工藝的改進
由于聚磷菌在厭氧釋放磷時容易受到回流污泥混合液中硝酸鹽的干擾，因此宜將回流污泥混合物液送入缺氧池中使其中的硝酸鹽進行反硝化，然后再將脫氮的回流污泥送入厭氧池進行厭氧釋磷。另外，反硝化除磷也需要在缺氧的環境中既進行反硝化脫氮，又進行磷的攝取，這樣既可顯著提高整個處理系統的除磷、脫氮的效率，也可節省曝氣供氧的能耗。為此，一些強化生物除磷系統中在回流污泥進入厭氧池之前，首先進入前置缺氧池。在回流污泥處理系統中帶有預缺氧池的系統，其除磷效率明顯高于普通的A/O和系統和A2/O系統。
2.3.1.2 生物膜法除磷的分析
生物膜為污水生物處理的主要技術之一，有關學者對生物膜除磷進行了深入細致的研究。近年來，生物膜反應器已經滲透和復合到廢水處理的其他工藝中，形成各種各樣的復合式生物膜反應器，比如活性污泥-生物膜反應器和序批式生物膜反應器。序批式生物膜反應器是在SBR反應器中引入生物膜的一種新型復合式生物膜反應器。可用于該工藝的生物膜載體有軟纖維填料，聚乙烯填料和活性炭等。SBR法本身就具有良好的除磷效果，由于生物膜的存在，微生物的種類和數量都大大增加生物的食物鏈長，能存活世代時間較長的微生物，加大了序批式生物膜反應器的處理能力，進一步強化了凈化功能，同時具有污泥沉降性能良好耐沖擊負荷，易于運行管理，減少污泥膨脹問題等優點。Linpor-CN工藝是另一種應用生物膜進行廢水除磷的工藝，它以缺氧-好氧兩段式連續運行方式，既能有效地去除有機物和總氮，又能有效地除磷，其除磷機理主要是其生物膜載體填料，在其表面形成生物膜后，從表面向內部存在溶解氧的梯度相應處于好氧、缺氧和厭氧狀態，致使每個附著生物膜的載體都成為一個微型生物反應器，污染物進入其中能進行好氧，缺氧和厭氧反應，從而進行硝化，反硝化和生物除磷過程，并達到目的相當高的去氮磷的效率。
2.3.1.3 改進型SBR工藝的應用
近年來，國內外污水處理科技界對能高效生物除磷脫氮的改進型SBR進行了大量的研究開發和實際應用。為了提高SBR工藝除磷脫氮的功能，開發了CAST工藝。這種工藝的最大改進是在反應池前端增加了一個選擇段，污水首先進入選擇段，于來自主反應區的混合液（約20%～30%）混合，在厭氧條件下，聚磷菌優勢繁殖，為高效除磷創造了條件。實踐證明，這是到目前為止SBR工藝中除磷脫氮效果最好的一種。
2.3.2 反硝化除磷技術的進展
生物除磷理論為“聚合磷酸鹽微生物”PAO的攝/放磷原理，這一觀點以被普遍認可和接受.近年來的許多研究發現，除PAO細菌可在好氧環境中攝磷外，另外一種兼性厭氧反硝化細菌―PB也能在缺氧（無O2，存在NO3-）環境下攝磷，反硝化除磷的發現是生物除磷的最新研究成果.這種生物除磷新途徑將反硝化脫氮和生物除磷有機地合為一，可節省能源和資源.實現反硝化除磷能分別節省50%和30%的COD與O2的消耗量，并相應減少50%的剩余污泥量。
第1章 生物除磷技術的發展方向
目前已應用的生物除磷技術存在著除磷效果不夠理想，運行費用高，工藝復雜等諸多不足。通過分析，筆者認為生物除磷技術的發展應在以下幾方面進行。
（1） 進一步對強化生物除磷（EBPR）技術進行研究，開發更高效的除磷工藝
強化生物除磷（EBPR）技術是得到廣泛注意的技術，目前主要的生物除磷工藝都是在其基礎上開發的，但這些工藝在運行時往往回出現EBPR失效的現象，使得除磷效果受影響，因此應對造成EBPR失效的因素作深入研究，對已有工藝進行改造，開發穩定高效的除磷工藝。
（2）開發和發展適合小規模、分散化處理的廢水除磷工藝
目前我國城鎮化發展迅速，民營中小企業數量很大，污水處理設施的小規模化p分散化的發展趨勢很明顯，應大力開發和發展適應城鎮實際情況的廢水除磷工藝，這將在水環境保護方面顯得非常有意義。如SBR除磷工藝、人工濕地除磷技術等，都具有小規模、分散化處理的特征，值得關注。
（3）發展節省能源和資源的廢水除磷工藝
通常用BOD和磷去除量的比值（BOD/ΔP）表示系統的除磷能力，BOD/ΔP=BOD進水/（TP進水-TP出水），一般說來BOD/ΔP值越小，工藝除磷能力越強。開發BOD/ΔP值較小情況下的除磷工藝，實際就少消耗了有機碳源，而有機碳源就是能（資）源。因此開發BOD/ΔP值小的廢水處理工藝也是成污水處理領域可持續發展的體現。
（4）探索外加條件與生物協同作用除磷的新技術
對已有的除磷工藝增加某種外加因素，改變微生物活動的環境條件，使外加因素能于生物產生協同作用，達到更有效除磷的目的。如外加電場或磁場，在一定的運行條件控制下，探索除磷新工藝。
第2章 總 結
（1）化學沉淀法在一定條件下可達到較好的除磷效果，但是它消耗化學藥劑量大，工藝比較復雜，運行費用高，化工行業采用化學沉淀除磷技術雖然成本過高但可以保證外排水的質量。
（2）將廢水中的硝酸鹽進行反硝化，然后再將脫氮的回流污泥送入厭氧池進行厭氧釋磷。另外，反硝化除磷也需要在缺氧的環境中既進行反硝化脫氮，又進行磷的攝取，這樣既可顯著提高整個處理系統的除磷、脫氮的效率，也可節省曝氣供氧的能耗。
（3）隨著社會的發展需要，我們必須突破傳統的工藝，探索外加條件與生物協同作用除磷的新技術、新工藝。
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篇9
一氧化碳(CO)是一種無色無味具有可燃性的有毒氣體。黃磷尾氣是產生CO的主要來源。因此，防止CO2氣體造成的全球變暖危害到了刻不容緩的嚴峻時刻。
二氧化硫(SO2)是一種無色而略有臭味的窒息性氣體，也是污染大氣的主要物質之一。
2.廢水。磷化工在加工生產中都要產生大量的含有磷、氟、硫、氯、砷、堿、鈾等有毒有害物質的廢水。黃磷生產中要產生黃磷污水，其黃磷污水中含有50~390mg/L濃度的黃磷，黃磷是一種劇毒物質，進入人體對肝臟等器官危害極大。長期飲用含磷的水可使人的骨質疏松，發生下頜骨壞死等病變。黃磷污水中還含有68~270mg/L的氟化物，經過處理后可降至15~40mg/L，但仍高于國家規定的10mg/L的排放標準。
3.固體廢棄物。磷化工生產中產生的固體廢物主要有礦山尾礦、廢石；黃磷生產排出的磷渣、碎礦、粉礦、磷泥、磷鐵；濕法磷酸生產中產生的磷石膏；硫酸生產中排出的硫鐵礦渣、鈣鎂磷肥高爐灰渣等。這些固體廢物在廠區內長期堆積，不僅占用大量土地，而且對周圍環境造成了較嚴重的污染。因此這些固體廢物的處理和利用是當前磷化工行業必須解決的實際問題。
2、國內外常用除磷方法
1.化學沉淀法。該方法是通過投加化學沉淀劑與廢水中的磷酸鹽生成難溶沉淀物，可把磷分離出去，同時形成的絮凝體對磷也有吸附去除作用。常用的混凝沉淀劑有石灰、明礬、氯化鐵、石灰與氯化鐵的混合物等。為了降低廢水的處理成本，提高處理效果，學者們在研制開發新型廉價高效化學沉淀劑方面做了大量工作。研究發現，原水含磷10mg/L時，投加300mg/L的A12(S04)3或90mg/L的FeCl3，可除磷70%左右，而在初沉時加入過量石灰，一般總磷可去除80%左右。他根據化學凝聚能增加可沉淀物質的沉降速度，投加新型凈水劑堿式氯化鋁，沉降效果達80%～85%，很好地解決了生產用水的磷污染。該方法具有簡便易行，處理效果好的優點。但是長期的運行結果表明，化學沉淀劑的投加會引起廢水pH值上升，在池子及水管中形成堅硬的垢片，還會產生一定量的污泥。
2.生物法。20世紀70年代美國的Spector發現，微生物在好氧狀態下能攝取磷，而在有機物存在的厭氧狀態下放出磷。含磷廢水的生物處理方法便是在此基礎上逐步形成和完善起來的。目前，國外常用的生物脫磷技術主要有3種：第一，向曝氣貯水池中添加混凝劑脫磷；第二，利用土壤處理，正磷酸根離子會與土壤中的Fe和Al的氧化物反應或與粘土中的OH-或SiO32-進行置換，生成難溶性磷酸化合物；第三種方法是活性污泥法，這是目前國內外應用最為廣泛的一類生物脫磷技術。生物除磷法具有良好的處理效果，沒有化學沉淀法污泥難處理的缺點，且不需投加沉淀劑。但要求管理較嚴格，成本較高。
3.離子交換法。該方法是利用強堿性陰離子交換樹脂，與廢水中的磷酸根陰離子進行交換反應，將磷酸根陰離子置換到交換劑上予以除去的方法。離子交換樹脂脫除PO43-戶的交換容量比較穩定，其再生后交換容量也比較穩定。但離子交換樹脂的價格較高，樹脂再生時需用酸、堿或食鹽，運行費用較高
4.吸附法。20世紀80年代，多孔隙物質作為吸附劑和離子交換劑就已應用在水的凈化和控制污染方面。黃巍等以粉煤灰作為吸附劑，對含磷50～120mg/L模擬廢水脫磷的規律特征進行了研究。研究表明粉煤灰中含有較多的活性氧化鋁和氧化硅等，具有相當強的吸附作用，粉煤灰對無機磷酸根不是單純吸附，其中CaO、FeO、A12O3等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉淀，因而在廢水處理方面具有廣闊的應用前景。吸附法由于占地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染，特別適用于低濃度廢水的處理而倍受關注。在吸附法研究中，尋找新的吸附劑是開發新的除磷工藝的關鍵所在，因此自然界廣泛存在的天然粘土礦物是人們研究的熱點。
5.膜分離方法。液膜分離法是一種新型的、類似溶劑萃取的膜分離技術。液膜法通常是將按一定比例配制的有機溶劑(有機相)同膜內試劑混合制成乳液微滴，微滴表面形成一層極薄的(l～10μm)液膜，膜內為內相試劑。在混合柱內，將此表面積極大的乳液微滴與廢水接觸，水中待除的金屬離子便通過選擇性滲透、萃取、吸附等穿過液膜，進入內相試劑進行化學反應，廢水中的金屬離子因而得到分離去除。
3、結語
人與自然的和諧發展是21世界工業發展的主旋律，在發展工業的同時，盡量較少對環境的污染已經已經成為世界各個國家的共識。
[摘要]隨著工農業生產的增長，人口的增加，含磷農藥和農肥的大量使用，使水體的磷污染日益嚴重。磷是地球系統中維系生命的主要元素之一，也是構成生物體并參與新陳代謝過程必不可少的元素。但水體中如果磷含量超過20mg/L，就會導致水體富營養化，造成藻類大量繁殖，藻體死亡后分解會使水體產生霉味和臭味，影響魚類等水生生物的生存。
[關鍵詞]磷污染氧化物固體廢棄物離子交換
參考文獻：
篇10
硫酸法鈦白生產中，每生產1t鈦白約產生含硫酸質量分數為2.5%左右的廢水40t左右。目前我國的鈦白生產除攀鋼集團錦州鈦業有限公司15kt/a生產裝置采用氯化法生產外，其余廠家均采用硫酸法生產。因此，廢水的治理與綜合利用是解決硫酸法鈦白環境污染和企業生存的一項重要的工作。
酸性廢水主要來源于鈦白生產裝置各工段：如酸解、水解、水洗、漂洗、煅燒等、大多為酸性并含有少量SS。
一、工藝技術方案
濕法磷酸生產所用的磷礦中鎂主要以碳酸鹽形式存在，在濕法生產過程中會全部進入濕法磷酸中，會對磷酸鹽產品質量產生影響。國內外采用浮選和濕法除鎂兩類工藝。前者存在設備投資大，工藝流程長，單位成本高的弊端。國內對于濕法脫鎂路線進行了大量的研究，目前已有各類專利如使用酸性鎂鹽溶液作為洗滌劑脫鎂，將二氧化硫氣體或亞硫酸處理磷礦脫鎂，使用脫鎂捕收劑脫鎂或直接配制稀酸脫鎂等方法。
磷礦中的鎂、鋁和鈣等化合物主要以碳酸鹽形式存在，這種碳酸鹽化合物在萃取過程中會多耗酸，而并不轉化為磷酸。使用脫鎂捕收劑對碳酸鈣等其它成分沒有反應活性，使用二氧化硫氣體或亞硫酸由于酸性過低，導致反應活性不夠，直接配制稀酸脫鎂雖然對所有碳酸鹽都具有反應活性，但卻會導致生產成本增加。
CaCO3MgCO3+2H2SO4=CaSO4+MgSO4+2H2O+2CO2
采用硫酸法鈦白工藝中的酸性廢水治理與磷礦凈化脫鎂可以實現了有機銜接。將鈦白生產過程中產生的酸性廢水用于磷化工預處理脫鎂，既降低了鈦化工的廢水治理成本，又實現了磷礦低成本凈化和減少磷礦萃取過程中硫酸消耗的目的。
由于鈦白生產過程中產生的酸性廢水中鈦和鐵的含量較高，通過其對進行特殊處理，可避免酸性廢水中的鈦和鐵離子進入磷礦體系，影響后續磷酸鹽產品質量。
綜合利用硫酸法鈦白粉生產過程中產生的酸性廢水進行磷礦預處理，其工藝具有以下特點：
1.酸性廢水的硫酸濃度為2～4%，溫度為30～50℃。
2.經過對磷礦進行預處理后的酸性廢水中硫酸濃度降到0.3%以下。
3.對酸性廢水進行中和處理的石灰用量相比未處理磷礦前的石灰用量下降50%以上。
4.磷礦漿的濃度為45～75%，75%以上過100目。
5.酸性廢水直接加入磷礦漿中，控制體系的pH值范圍，酸性廢水與磷礦漿的比例在2：1到5：1之間。
6.根據體系pH值的不同，反應時間從0.5小時到2小時之間。
7.磷礦經過預處理后的脫鎂率在70%以上，磷損失率在3%以下。
二、工藝流程簡述
來自磷礦堆場經篩分符合粒度要求的磷礦（大粒度的磷礦用顎式破碎機破碎）經稱重帶式輸送機計量后送入球磨機中研磨成一定粒徑的磷礦漿后進入預處理槽。根據pH值的要求，磷礦漿與來自鈦白粉生產裝置的酸性廢水按一定比例在預處理槽中混合，反應利用酸性廢水本身的熱量，無需加熱即可達到設定反應溫度。反應完畢過后的料漿送至轉臺過濾機過濾，濾餅經洗滌后用于生產磷酸鹽。濾液則用石灰進行中和，處理達標后的水送至濕法磷酸裝置回用。
經液固分離后的廢水通過中和氧化+沉淀后，出水中COD和SS濃度可達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）表4中一級標準。為確保達標排放，設計中考慮延長中和時間，加大壓縮空氣量，使二價鐵能完全氧化成三價鐵，使沉降完全，處理后出水水質：SS≤70mg/L PH：6～9 Fe≤50mg/L。
三、結語
采用硫酸法鈦白生產過程中產生的酸性廢水預處理磷礦技術，不僅提高了磷礦的品質，同時還解決了鈦白酸性廢水資源化利用和中低品位磷礦資源高效開發利用兩大難題，酸性廢水全部實現回用。采用該技術的磷酸鹽裝置磷回收率達到94%以上，噸產品98%硫酸消耗減少約0.4t。
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篇11
廢水水質、水量本文以某年產1千萬件圓織機、汽摩配件生產線項目生產廢水和生活污水處理工程為例，探索一種適合中小型鋼材(設備)加工企業廢水處理工藝。項目廢水水質、水量如下表1所示。由表1可知，生產廢水的排放量約為7m3/d，生活污水的排放量約為6．4m3/d，廢水中的主要污染物有pH、SS、CODcr、Zn2+、石油類和PO3－4等，廢水水量較小，污染程度中等。
廢水處理工藝流程根據廢水的水質、水量，選用中和沉淀+生物濾池工藝進行處理，工藝流程如圖1所示。生產廢水經隔油池處理后進入中和池，在中和池內與加入的藥劑Ca(OH)2、PAC、PAM充分反應后進入沉淀池，經化糞池處理后的生活污水及經隔油池處理后的食堂含油廢水與生產廢水在沉淀池進行混合、沉淀后進入生物濾池進行綜合處理后達標排放。
構筑物設計參數(1)化糞池:處理水量4m3/d，設計尺寸:4×4×2．5m，磚混結構;(2)食堂含油廢水隔油池:處理水量2．5m3/d，設計尺寸:1×3×1m，分3格，磚混結構;(3)調節池:處理水量20m3/d(考慮廢水間接排放)，設計尺寸:3×3×2．5m，磚混結構;(4)隔油池:設計尺寸:1×3×2．5m，分3格，磚混結構;(5)中和池:設計尺寸:1×3×1．5m，分3格，磚混結構;(6)沉淀池:設計尺寸:2×4×2．5m，磚混結構;(7)曝氣生物濾池:設計尺寸:φ1．9×3．5m，鋼結構防腐;濾料規格0．3mφ10～20卵石，0．3mφ5～8鵝卵石，1．2mφ3～4mm陶粒;曝氣量汽水比10:1，采用空壓機曝氣。反沖洗強度:0．11m3"m－3"min－1(水體積/(填料體積×時間));(8)清水池:設計尺寸3×2×2．5m，磚混結構，均化出水水質，為反沖洗提供水源;(9)污泥干化床:設計尺寸3×5×0．3m，磚混結構。
工藝設計分析生產廢水中含有pH、SS、CODcr、Zn2+、石油類和PO3－4等污染物，隔油池可將酸洗廢水和酸洗清洗廢水中80%的石油類污染物去除。經隔油池處理后的廢水在中和池與Ca(OH)2進行反應，將廢水的pH控制在8～9，此時廢水中的Zn2+與OH－結合生成Zn(OH)2沉淀去除，廢水中的PO3－4與Ca2+結合生成Ca5(OH)(PO4)3沉淀去除。廢水中的部分膠體態的CODcr在中和過程中與生成的Zn(OH)2、Ca5(OH)(PO4)3、以及加入的PAC和PAM等發生混凝沉淀而去除。生活污水、食堂含油廢水和經中和沉淀后的生產廢水一起進入曝氣生物濾池進行深度處理。曝氣生物濾池中裝填的陶粒濾料表面附著生長生物膜，濾池內部曝氣。當污水流經時，利用濾料上所附生物膜中高濃度的活性微生物強氧化分解作用以及濾料粒徑較小的特點，充分發揮微生物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反應器內沿水流方向食物鏈的分級捕食作用，實現污染物的高效清除，同時利用反應器內好氧、缺氧區域的存在，實現脫氮除磷的功能。
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目前，很多電廠無視國家環保法規，將生活污水與產生的化學廢水直接排放，根本不進行任何的處理，而且這些排放的廢水水質嚴重超標，影響了飲用水資源和地下水資源甚至影響人體健康。電廠化學廢水的處理已經成為亟待解決的問題，因此，電廠化學廢水的綜合利用勢在必行。
1、電廠化學廢水的來源
電廠化學廢水主要是離子交換樹脂再生產生的廢酸、廢堿液和交換器正、反洗產生的廢水以及其他少量生產廢水。主要特點是濃度大、很難生化降解、難處理。
2、廢水污染中的重點處理
2.1磷的處理
對于處理電化學廢水來說，其中的磷很難處理，一般來說可以向水中加入高價金屬離子將磷元素轉化成不溶于水的固態物質，也可以添加石灰、明礬等沉淀劑，將磷轉化為難溶的沉淀物；除此之外，就是選用生物除磷的方法。常用的生物除磷工藝為A2/O工藝，該工藝可以有效的去除廢水中的磷，使出水水質達到國家污水排放標準。還可以采用活性污泥法去除廢水中的磷，通過培養出優勢菌群，達到去除磷的目的，這種處理方法效果良好。
2.2堿的處理
對于處理電化學廢水來說，其中的堿也很難處理，一般來說需要采取預處理措施，應該先加入一定量的強酸進行中和并且pH的調節，上述操作結束后，可以采用3種工藝進行處理。第一種為超臨界水氧化處理工藝，這種工藝是將處理后的廢堿液和氧化劑（氧氣或者過氧化氫）一起加入到釜式反應裝置中在高溫高壓下進行反應，處理后的水非常清澈，出水的COD、BOD等可以達到廢水一級排放標準；第二種為濕式氧化處理工藝，這種工藝具有反應速度快等優點，是將處理后的廢堿液和氧化劑（氧氣或者過氧化氫）一起加入到釜式反應裝置中在高溫高壓下進行反應，出水的COD、BOD等可以達到廢水二級排放標準；二種為濕式氧化處理工藝，這種工藝具有反應速度快等優點，是將處理后的廢堿液和氧化劑（氧氣或者過氧化氫）一起加入到釜式反應裝置中在高溫高壓下進行反應，出水的COD、BOD等可以達到廢水二級排放標準；第三種處理工藝是膜分離工藝，這種工藝具有投資少、占地小等諸多優點，是將處理后的廢堿液通過超濾或者納濾膜，處理后的水質可達到廢水二級排放標準。
2.3油類的處理
廢水中的油污常常以懸浮狀態、乳化狀態、溶解狀態三種狀態存在。對于懸浮油來說，比較容易去除，采用物理法就可以。乳化油是非常難處理的，要采取高級氧化技術進行處理，例如超臨界水氧化處理工藝，這種工藝是將乳化油和氧化劑（氧氣或者過氧化氫）一起加入到釜式反應裝置中在高溫高壓下進行反應，處理后的水非常清澈，出水的COD、BOD、TOC等可以達到廢水一級排放標準；如果某些指標超標，還可以加入金屬或者金屬氧化物作為催化劑，超標的問題就會得到解決；還可以組合的工藝進行處理，例如混凝-砂濾-活性炭法的綜合工藝。一旦乳化油溶解，即成為溶解油的形態，就可以利用活性炭進行處理。實驗證明，活性炭對于油類有較強的吸附能力，可以凈化廢水中的油污。除此之外，膜分離和活性炭組合工藝也可以很好地處理乳化狀態的油污，這種工藝具有投資少、占地小等諸多優點，膜分離可以將乳化油里面的大顆粒進行截留，濾過后的物質進到活性炭工藝中，活性炭將污染物質吸附，處理后的水質可達到廢水二級排放標準。
3、藥品添加建議
為了保證廢水得到有效的處理，同時電廠也在嚴格執行國家的環保政策和規定，確保廢水處理站全天候滿負荷進行，因此，再投加廢水處理藥劑時，每天都是沖擊性的投加處理藥劑，如果遇到氣溫不高或者廢水中的有機物含量很低，就沒有必要投加氧化劑，這樣就會浪費資源，而且也會對出水產生影響。但當氣溫較高時，微生物在這樣的環境下會快速進行繁殖和生長，作為負責添加藥劑的操作工需要根據實際的運行情況添加適量的次氯酸鈉，將有機物得到部分的清除，有效提高出水水質。
而聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁的投加要滿足一定的條件，當設備在穩定、安全運行時，水質在不停變化時不停的加入。聚合氯化鋁是一個無機高分子化合物。它非常容易在水中溶解，而水解的時候會產生沉淀、吸附、凝聚和電化學等化學物理過程，它具有強烈的架橋吸附的作用。在水溶解的溶液里面有一定的氯離子，它是在氫氧化鋁和三氯化鋁之間的水解產物，因此如果投加過量的話，很有可能就會出現水中氯離子含量的直線上升。水經過了污水處理之后，就會通過循環冷卻水系統內，因為系統的腐蝕防護和濃縮倍率的問題，我們對懸浮物SS和出水的氯離子都有一定的要求標準。
4、電廠廢水綜合治理的發展趨勢
隨著國家對環保的支持力度的不斷加大，同時社會公眾環保意識的不斷增強，電廠化學廢水的處理也必須要做好，出水的水質必須符合國家的環保要求，因此，開發和研究新型的環境友好的電廠化學綜合治理技術是未來的發展趨勢，今后電廠化學廢水處理技術的發展趨勢應主要集中在以下方面：
（1）針對現有電廠化學廢水處理技術及工藝的不足，開發和研究新型的電廠化學廢水處理系統，采用聯合處理工藝，這樣可以有效的發揮各種工藝的優勢和特點，避免產生局限性。
（2）深入探索和研究電廠化學廢水的降解機理，為提高電廠化學廢水處理效率提供堅實的理論基礎。
（3）加強對“環境友好”處理工藝和技術的開發和研究。其中，電催化法由于具有多種功能，便于綜合治理；不添加化學試劑，可望避免產生二次污染；設備相對較為簡單，易于自動控制等優點，應具有更為突出的發展潛力。
5、結語
本文對電廠化學廢水的治理技術進行了全面介紹。針對廢水污染中的重點處理物質進行了討論，讓廢水達到更好的治理結果。我們應該意識到：廢水的綜合治理都是一個非常艱巨和長期的工程，我們今后還要在環保工作上繼續奮斗和努力，從保護水環境和節水增效的方面看，水資源的利用率得到提高就是通過廢水的零排放來努力的，可以節約資源并且讓企業的效益得到提高。
參考文獻
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引言
隨著科技的進步和環保技術的快速發展，許多新技術開始應用于環保行業了，其中以鐵/炭內電解反應器為核心的技術在環保工程中應用越來越廣泛。這種一體化處理技術以其獨特的優勢在電鍍廢水處理工程中具有廣泛的應用前景。
1.電鍍廢水的來源和性質
根據電鍍工藝過程，電鍍廢水來源大體可分為前處理廢水、鍍層漂洗廢水、后處理廢水和廢鍍液四類。金屬電鍍件的前處理包括整平表面、化學或電化學除油、酸洗或電化學方法除銹等。除油過程常用堿性化合物如氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉等，為了去除某些礦物油，通常在除油液中加一定的乳化劑。除油過程產生的清洗廢水以及更新廢液都是堿性廢水，含有油類及其它有機化合物。鍍層漂洗水是電鍍廢水的主要來源，幾乎占廢水排放總量的80%以上，也是電鍍作業中重金屬污染的主要來源。電鍍液的主要組分是金屬鹽和絡合劑，包括各種金屬的硫酸鹽、氯化物、氟硼酸鹽等。除此之外，為了改善鍍層性質，往往在鍍液中添加某些有機化合物，因此鍍件的漂洗廢水中除含有重金屬外，還含有少量的有機物。漂洗廢水排放量以及重金屬離子的種類與濃度隨著鍍件的物理形狀、電鍍液的配方、漂洗方法以及電鍍操作的管理水平等諸多因素的變化而變化，特別是漂洗工藝對廢水中的重金屬濃度影響很大，直接影響到資源的回收和廢水處理的效果。
鍍層后處理主要包括漂洗之后的鈍化、不良鍍層的退鍍以及其他特殊的表面處理。鈍化液常采用一定濃度的鉻酐、硫酸、硝酸混合溶液，因此鈍化漂洗廢水為含六價鉻的酸性廢水。此外，不良鍍層的退鍍在電鍍作業中也經常會碰到，退鍍漂洗廢水中含有六價鉻、銅、鎳等重金屬及硫酸、氫氧化鈉等酸堿物質及某些有機添加劑，退鍍漂洗廢水復雜多變，水量也不穩定。
2.處理工藝及方法的選擇
該類廢水具有成份復雜，污染大，難處理等特點，比較成熟的處理方法為分流處理、化 學沉淀法。該類廢水中較難處理的為含絡合物的廢水，其廢水中含有EDTA-Na、檸檬酸鹽 （Na3C6H5O7）、乳酸等能與Cu2+、 Ni2+絡合的強絡合劑，此類廢水一般采用以下幾種方法進行處理：
2.1投加重金屬捕集 劑進行破絡的方法，該法最常用的捕集劑為 Na2S。經小試得出，在此類廢水中，Na2S 對銅的沉淀效果是比較理想的（Cu2+〈0.3mg/l〉，但因NiS的溶度積較 大，故對絡合鎳的沉淀則無多大作用（其出 水中Ni2+達到5mg/l，嚴重超標），而采用投加如ISX等類型的捕集劑雖效果可以，但費用高昂，且運輸、保存均不方便。故此法在本工程中不作考慮。
2.2鐵屑內電解法，此法由于鐵屑內電解塔內的鐵屑易結塊，影響設備正常運行，故此法在本工程中不作考慮。
2.3離子交換法，由于水量較大，污染物 濃度較高，故此法在本工程中不作考慮。
2.4 酸化破絡的方法，一般調PH在2左右，使 Cu2+游離出來。
2.5氧化法破壞絡合物的方 法，采用投加強氧化劑破壞EDTA等絡合劑 的方法。經多次試驗，決定采用酸化—氧化 法進行綜合處理：即先調酸至PH=3左右、 投加漂白粉溶液進行氧化、破壞有機絡合 劑，同時將化學鍍鎳過程中排出的還原劑次 磷酸酸鹽氧化成正磷酸鹽，并且在酸性條件 下，焦磷酸銅等絡合物極易被破壞，破絡后 的廢水再進行中和、混凝沉淀的方法進行處 理，中和時，加入廢水中的漂白粉溶液中的 Ca2+可與磷酸鹽生成磷酸鈣、羥基磷酸鈣 沉淀，從而達到去除磷酸鹽的目的。
3.電鍍廢水處理工藝流程及說明
傳統的重金屬廢水處理及回用工藝一般采取離子交換法，化學沉淀+過濾+反滲 透，或者化學沉淀+過濾+超濾+反滲透工藝。離子交換法的特點是出水水質好，設備較簡單，操作易于控制，但樹脂易飽和或中毒，再生周期短，運行成本高。化學沉淀法+過濾+反滲透及化學沉淀法+過濾+超濾+反滲透都具有技術成熟，工藝簡單，運行管理方便，費用低，沉降脫水性能好等優點，但是藥劑費用高，含重金屬離子的污泥造成二 次污染，處理不徹底。全膜法工藝簡單、系統穩定、占地面積小、自動化程度高、出水水質好、回用率高，但缺點是前期投資較大。
3.1綜合廢水調節池
綜合廢水按8m3/h的處理能力設計，調 節池有效容積76.8m3，水力停留時間(HRT) 為9.6h。調節池設置液位控制器，控制綜合 廢水提升泵的啟停。
3.2絡合廢水調節池
絡合廢水按11m3/h的處理能力設計， 調節池有效容積95.7m3，HRT為8.7h。調 節池同樣設置了液位控制器，控制絡合廢水 提升泵的啟停。
3.3反應水箱
反應水箱分為3個單元：第一單元內通 過在線pH儀表控制氫氧化鈉計量加藥泵， 調節水箱內pH在9.0~10.0范圍內；第二單 元內通過在線ORP(氧化還原電位)儀表控制 Na2S加藥計量泵；第三單元投加聚合氯化 鋁(PAC)及FeSO4。每個單元的HRT均為 30min。
3.4循環水箱
循環水箱為DF膜裝置提供穩定的水 源，并接納DF膜裝置產生的濃縮液，設計 流量為19m3/h，循環水箱內通過在線pH儀 表控制氫氧化鈉計量加藥泵，調節循環水箱 內pH在9.0左右。循環水箱內設置液位控制 器，控制循環水泵的啟停。有廢水需要處理 的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢 具備類似污水處理經驗的企業。
3.5DF膜裝置
DF膜裝置通過微濾膜的高效截留作用 實現泥水分離，將形成沉淀的重金屬、懸浮 物等污染物截留在循環水箱內，使得過濾產 水中的重金屬含量降至排放標準以下，同時 水質也能滿足反滲透裝置的進水要求。DF 膜裝置共采用24支DF-415膜。
3.6DF產水箱
DF產水箱收集DF膜裝置的產水，同時 也為反滲透裝置提供穩定的水源。DF產水 箱內設置液位控制器，控制反滲透增壓泵及 循環泵的啟停。
3.7反滲透裝置
反滲透裝置通過反滲透膜的選擇透過性 作用，實現水和水中離子等污染物的分離， 使出水達到回用水水質要求。反滲透膜裝置 共采用21支8040抗污染反滲透膜，反滲透 膜殼采用7支3芯膜殼，段間按4∶2∶1排列 (即一段4支膜殼，二段2支膜殼，三段1支膜 殼)，并采用濃水回流的方式控制回收率。 反滲透裝置的產水能力為15t/h。
3.8反滲透產水箱
反滲透產水箱收集反滲透裝置的產水， 同時也為回用水泵提供穩定的水源。
3.9反滲透濃水處理系統
反滲透產生的濃水采用混凝沉淀處理， 投加堿、重金屬捕捉劑、PAC和聚丙烯酰胺 (PAM)，確保濃水達標排放。
3.10自動控制
廢水處理系統的電氣控制采用控制值班 室主電控柜、現場控制箱、上位計算機人機 界面監控等三地控制方式，通過上位計算機 可視化人機界面及相關控制程序對整個廢水 處理系統工藝流程進行自動化監控和管理， 實現整個廢水處理站的自動化運行，確保了 廢水處理系統長期穩定運行，處理后出水水 質達到GB21900–2008《電鍍污染物排放標 準》的要求。
4結束語
總而言之，隨著生產能力的提高和環保要求的不斷提升，該企業計劃 對原污水處理系統進行升級改造，但由于企 業內可供使用的空地缺乏，無法按照傳統工 藝進行升級改造，為此選擇了占地面積小的 全膜法處理工藝對綜合廢水和絡合廢水進行處理，原有處理設施則改造成有機廢水處理 系統及濃水處理系統。
參考文獻
1.唐受印，戴友芝等. 水處理工程師手冊
2.張允誠. 電鍍手冊（上冊）
