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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，一旦對磷的排放沒有得到科學(xué)的控制，就會破壞生態(tài)環(huán)境，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
對于電鍍廢水，《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)中規(guī)定“在國土開發(fā)密度已經(jīng)較高、環(huán)境承載能力開始減弱，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，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，經(jīng)濃縮壓濾，達(dá)到固液分離，磷進(jìn)入到污泥中，需要對后續(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，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)下過量地攝取磷，通過排放富磷剩余污泥，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)對水中磷酸根離子的親和力來實現(xiàn)的污水除磷工藝。
磷通過在吸附劑表面的物理吸附、離子交換或表面沉淀過程，實現(xiàn)磷從污水中的分離，并可進(jìn)一步通過解吸處理回收磷資源。
吸附法除磷工藝簡單，運行可靠，可以作為生物除磷法的補(bǔ)充，也可以作為單獨的除磷手段。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。
針對電鍍含磷廢水的性質(zhì)，海普研究開發(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)廢水除磷治理項目
實驗所選取水樣為該某電鍍廠廢水不同時刻膜濃水外排水，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，通過氧化法將其轉(zhuǎn)化為易于處理的正磷酸鹽。
通過相關(guān)除磷吸附劑應(yīng)用實驗驗證，并進(jìn)行工藝設(shè)計，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
| 原水磷含量 （mg/L） | 出水磷含量 （mg/L） | 去除率 |
| 32.5 | 0.375 | 98.8% |
| 32.5 | 0.306 | 99.0% |
| 32.5 | 0.279 | 99.1% |
2.2金屬表面處理及熱處理加工電鍍企業(yè)除磷實驗案例
一經(jīng)營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，對該含磷廢水進(jìn)行應(yīng)用研發(fā)和工藝設(shè)計，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
| 原水磷含量 （mg/L） | 出水磷含量 （mg/L） | 去除率 |
| 17 | <1 | >94.12% |
2.3電鍍含磷廢水氧化-吸附處理實例
將電鍍含磷廢水經(jīng)過濾預(yù)處理后，向經(jīng)過預(yù)處理后的水中加入硫酸亞鐵和雙氧水，調(diào)節(jié)pH并過濾，將濾液通過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，運行穩(wěn)定、處理效果好、工藝流程簡單。
表3 電鍍含磷廢水氧化-吸附處理效果
| 原水磷含量 （mg/L） | 出水磷含量 （mg/L） | 去除率 |
| 100-300 | <0.3 | >99.7% |
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，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。
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)、納米無機(jī)吸附材料及制備雜化技術(shù)等方面具有較高水平，實現(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)類型定制獨立的模塊化處理單元，實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
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