酸洗磷化廢水處理
磷化廢水的主要特征
磷化廢水中除含有大量的磷酸鹽、鋅離子、酸堿物質(zhì)及有機(jī)物外,根據(jù)生產(chǎn)工藝不同,有時(shí)還含有一定量的鎳離子、銅離子或鉛離子等重金屬和表面活性劑等污染物,成分復(fù)雜,處理難度較大。目前,對(duì)此類(lèi)廢水的處理主要以物化法為主,即根據(jù)不同處理對(duì)象和處理目的采用分布沉淀、氣浮、過(guò)濾、活性炭吸附和膜分離技術(shù)等組合工藝。在工藝選擇時(shí),既要考慮減少工藝環(huán)節(jié),降低工程投資和運(yùn)行操作難度,又要考慮不同污染因子間的相互干擾,降低處理效果。酸洗磷化廢水中的主要污染因子是磷酸鹽和鋅離子,其中磷酸鹽也是該類(lèi)廢水處理的難點(diǎn)。
磷化廢水的存在形式
磷酸鹽排放量大,主要以磷酸二氫鋅等無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的形式存在,此外還有COD、石油類(lèi)和懸浮物等污染物。當(dāng)前磷化廢水的在工程實(shí)踐中的主流處理工藝為:化學(xué)沉淀/混凝氣浮/砂濾/活性炭吸附,工藝復(fù)雜,投藥量多,運(yùn)行費(fèi)用高。
處理工藝
磷化處理是對(duì)金屬材料及其制件表面進(jìn)行的一種化學(xué)再加工工藝。經(jīng)磷化處理的金屬材料及其制品表面形成浸入性磷酸鹽膜層,該膜層與金屬基體有良好的結(jié)合能力、耐磨性和對(duì)涂料的附著能力,因此,機(jī)械、鋼鐵等行業(yè)都采用磷化處理技術(shù)來(lái)制作機(jī)械零件的防護(hù)層。磷化處理工藝一般包括堿洗除油、熱水漂洗、冷水漂洗、酸洗除銹、二次冷水漂洗及磷化等幾個(gè)步驟。在其過(guò)程中,主要產(chǎn)生堿洗乳化廢水、漂洗廢水、酸洗廢液及磷化廢液等多種廢水。
工藝簡(jiǎn)介
1、化學(xué)法除鋅
化學(xué)法除鋅有硫化物法和堿法混凝沉淀等。該工藝采用堿法混凝沉淀除鋅,因?yàn)閆n(OH)2溶度積常數(shù)Ksp=7.1×10-18,根據(jù)氫氧化物M(OH)n的沉淀-溶解平衡及水的離子積Kw=[H+][OH-],可以計(jì)算出使氫氧化物沉淀的pH值,即pH值=14-1/n×(log[Mn+]-logKsp)。投加NaOH調(diào)節(jié)pH值,控制混凝沉淀的較佳pH值為8.5~9.0,在此條件下,Zn2+與NaOH反應(yīng)生成Zn(OH)2沉淀,而完全除去。
2、石灰法化學(xué)沉淀除磷
投加石灰乳澄清液,調(diào)整pH值在10~11,廢水中的絕大部分磷酸鹽得以沉淀除去,石灰乳在除磷的同時(shí)還起到了中和作用。
3、混凝氣浮除磷、除油
加人絮凝劑使廢水中的殘磷和其他污染物質(zhì)發(fā)生混凝反應(yīng),產(chǎn)生的絮體與氣浮法產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡礎(chǔ)附在一起,利用氣泡浮力將其帶出水面。除磷的同時(shí),還可以吸附去除油滴,氣泡上浮速度快,運(yùn)行安全可靠,是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的除油技術(shù)。
4、活性炭吸附除磷
活性炭是水處理中較常用的吸附劑,具有良好的吸附性能和化學(xué)穩(wěn)定性,不易破碎,氣流阻力小,常用的有粉末狀和粒狀,該工藝?yán)没钚蕴烤薮蟮谋缺砻娣e,充分吸附廢水中的微量殘磷和其他污染成分。
5、攪拌混勻裝置
一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)器都配有攪拌裝置,采用皮帶輪或減速器使槽中攪拌速度依次遞減,以滿(mǎn)足整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中不同階段的攪拌混勻需要,使得反應(yīng)更徹底,更利于后面的沉淀工序。工藝中的管道混合器使投加H2SO4時(shí)中和反應(yīng)更易進(jìn)行,可使出水pH值完全達(dá)標(biāo)。
6、重力或水壓作用排泥
系統(tǒng)中一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)器和氣浮池中產(chǎn)生的污泥或浮渣都靠重力或水壓作用定期排人污泥濃縮池濃縮,再經(jīng)自然干化后外運(yùn)填埋,濃縮池的上清液回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)行物化處理。
7、反沖洗和脫附
系統(tǒng)中硅砂過(guò)濾器和活性炭吸附器都需要定期進(jìn)行反沖洗,以防堵塞,其產(chǎn)生的廢水回流至調(diào)節(jié)池。另外,為使活性炭再生,采用高溫加熱再生法活化,利用水蒸氣來(lái)對(duì)活性炭過(guò)濾器中的顆粒炭進(jìn)行脫附以保證正常的吸附效果。