機械廠酸洗磷化污水來源

 

　　磷化處理有四道工序，即堿洗除油、酸洗除銹、磷化處理、鈍化處理。目前，許多單位采用“四合一”或“兩步法”等磷化處理新工藝，把原來的四道工序合并一道或兩道工序。無論哪種磷化處理方法，都有大量的廢液生成，尤其以酸洗廢液和磷化廢液無機鹽含量高，污染嚴重。在磷化處理工藝中，每道工序在進入下道工序時，都要用熱水或冷水漂洗，這部分漂洗污水濃度相對較低，但水量大。

 

　　酸洗磷化污水常用的處理方法有中和法、吸附法、生物吸附法和膜過濾法等，其中中和法在小規模酸洗磷化污水的處理方面具有經濟合理、工藝簡單、易于操作和最適工程應用等優點。

 

　　青島市某機械公司主要從事工業機械產品的研發、生產和銷售，其污水主要來自電機零件的酸洗污水、漂洗水及部分磷化污水，含有鋅離子、鐵離子、磷酸一氫根離子及磷酸二氫根離子等污染物。筆者結合該企業酸洗磷化污水的處理工程實例，介紹了調節—混凝—沉淀工藝對該酸洗磷化污水的處理效果及工藝設計參數等，以期為類似工程提供經驗。

 

　　1污水水質

 

　　該公司日產酸洗磷化污水30t，水質呈酸性，參照同類型企業的污水特性，并針對該公司的實際情況，對該公司的污水處理站進行工程設計，設計出水水質滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996）中一級排放標準要求。同時考慮到本工程的水量小及企業的作息制度等綜合因素，設計該工程采用僅白天運行、每天運行6 h的間歇運行方式(工程的污水處理量為5 m3/h）。設計進水水質及排放標準

 

　　2.2中山酸洗磷化污水處理設備主要構筑物

 

　　(1）調節池1座，鋼筋混凝土結構(上部加蓋），尺寸為5.0m×2.5m×3.5m，內設32FZB-18L型(聚丙烯材質）提升泵2臺，1用1備，Q=5m3/h，H=25m，P=2.2 kW；池底安裝UPVC型穿孔曝氣管12m2，設SSR-50型鼓風機2臺，1用1備，Q=1.43m3/min，p=34.3kPa，P=1.5kW。

 

　　(2）混凝反應槽1座，鋼制結構(內防腐），V=1.45m3，內設攪拌機2套，P=0.37kW；JENCO-3675型在線監測儀1臺，用于在線監測pH。

 

　　(3）豎流式沉淀池1座，鋼制結構(內防腐），尺寸為D2.5m×4.3m。

 

　　(4）污泥池1座，鋼制結構(內防腐），尺寸為D1.5m×2.0m，內設G25-1型單螺桿泵1臺，Q=2.6m3/h，H=60m，P=1.5kW；設XAYJ20/630-UB型廂式壓濾機1臺，過濾面積20m2，濾室容積0.25m3，P=1.5kW，對污泥進行機械脫水。

 

　　(5）清水池1座，鋼筋混凝土結構(上封蓋），尺寸為5.0m×2.5m×3.5m；內設UPVC型穿孔曝氣管12m2，對處理后的水進行曝氣。

 

　　(6）設加藥系統3套，PE材質溶藥罐3套；不銹鋼攪拌器3臺，P=0.37kW；16CQ-8型磁力泵3臺，P=0.18kW。

 

　　(7）設備房1座，尺寸為8.1m×5.4m。設鼓風機、加藥系統、污泥脫水系統、化驗室及電控系統等。

 

　　酸洗磷化廢液除了含有大量的磷酸鹽、鈉離子、酸堿物質和有機物外，根據生產工藝的不同，還含有一定的鎳離子、銅離子或鉛離子等重金屬和表面活性劑等污染物。酸洗磷化廢水其中包含大量的有害因子，且具有較強的腐蝕性，容易對環境產生一定的危害。如果不加治理直接排放，會腐蝕灌渠和建筑物；排入水體，會改變水體的酸堿度，廢液中的含磷量會使水體出現大量藻類植物，讓河流生出藍藻，干擾并影響水生植物的生長和漁業生產；排入農田，會改變土壤的性質，使土壤酸化或鹽堿化，嚴重危害農作物的生長；酸堿原料的流失也是一種浪費。所以酸洗磷化廢水應盡量回收處理，是廢水達到排放標準才能排放。

 

　　中山酸洗磷化污水處理設備技術特點；

 

　　中山酸洗磷化污水處理設備在各個區域中通過分級加藥進行分級處理。在第一區域內，廢水首先投進NaOH。利用PH計自動控制藥量添加，并通過攪拌機組攪拌混合反應，以除去重金屬離子。重金屬離子完全沉淀后打開排泥閥門將污泥排至污泥池。剩余污水自流入第二區域內并投加NaOH，利用PH計自動控制藥量添加，再投加CaCl2，充分攪拌后投加PAC，PAM，沉淀完全后排出泥渣。剩余廢水投加濃度為10%的稀硫酸，利用PH計進行回調，再經過多介質過濾器，保安過濾器，以及超濾膜處理后達標排放。廢水處理的重點是去除PO43-、Fe2+，因含有機物太少，不適合生物處理，所以采用物化處理。廢水中的磷一般具有3種形態：正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷化合物。磷化廢水中主要為正磷酸鹽，正磷酸鹽是可以被化學沉淀的，廢水中的磷酸根離子能與多種金屬離子發生反應，生成磷酸鹽沉淀，其中較常用的有鈣鹽、鐵鹽和鋁鹽3種，反應的方程式為：

 

　　(1)3Ca2++2PO43-—Ca3(PO4)2↓PKS≈33

 

　　(2)10Ca2++6PO43-+2OH-—Ca10(OH)2(PO4)6↓PKS≈90

 

　　(3)Fe3++2PO43-—FePO4↓PKS≈21

 

　　(4)Al3++PO43-—AlPO4↓PKS≈23

 

　　由于Ca2+能和磷酸根形成多種形式的磷酸鹽沉淀，這些沉淀較其他磷酸鹽沉淀穩定，且Ca(OH)2比其他金屬鹽絮凝劑價格便宜，因此本實驗采用價廉且沉淀效果較好的Ca(OH)2作為主要的沉淀劑。采用化學沉淀與絮凝結合的方法去除磷化廢水中的磷酸鹽在pH值為8.5～9生成的沉淀量達到最大，磷的去除率也達到最大。廢水pH至>9時，可達到較好的除磷效果，出水加酸回調。在化學沉淀的基礎上再加入PAM為絮凝劑，提高了除磷效果。而廢水中的Fe2+與OH-起化學反應生成Fe(OH)2沉淀去除了Fe2+。綜合廢水的水質水量決定了廢水的處理工藝，另外考慮企業發展需要、場地大小及對環境的影響等因素，切合實際考慮設計方案。

 

　　中山酸洗磷化污水處理設備工藝流程說明

 

　　車間生產廢水主要含有磷酸鹽和Fe2+等物質，脫脂廢液中含有大量清洗劑洗液，為了保證處理效果，減少運行成本，需要選用簡便可行的處理工藝。