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高浓度含磷废水处理工艺方案

       磷是引起水体富营养的根源,虽然城市污水的磷含量很低,但是其排放水量极大。如未经处理直接排除水体,将会严重污染水环境。磷虽然是一种构成生物体必不可少的营养物质,且本身没有毒性。但是当大量的磷铜其他营养物质一起排入水提示,问题就产生了。藻类的大量生长使水体的生态平衡失调,导致了水体富营养化,由此产生的后果非常严重。
       一、钙法除磷在沉淀法除磷中,化学沉析剂主要有铝离子、铁离子和钙离子,其中石灰和磷酸根生成的羟基磷灰石的平衡常数最大,除磷效果最好.投加石灰于含磷废水中,钙离子与磷酸根反应生成沉淀,反应如下:5Ca2++7OH-+3H2PO4-=Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O(1)副反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓(2)反应(1)的平衡常数KS0=10-55.9.由上述反应可知除磷效率取决于阴离子的相对浓度和pH值。由式(1)可知磷酸盐在碱性条件下与钙离子反应生成羟基磷酸钙,随着pH值增加反应趋于完全.当pH值大于10时除磷效果更好,可确保达到出水中磷酸盐的质量浓度<0.5mg/l的标准反应(2)即钙离子与废水中的碳酸根反应生成碳酸钙,它对于钙法除磷非常重要,不仅影响钙的投量,同时生成的碳酸钙可作为增重剂,有助于凝聚而使污水澄清。上述工艺中第一级反应及沉淀主要是除锌,控制ph=8.5~9.0,投加聚合氯化铝,第二级反应及沉淀主要是钙法除磷,控制ph=11~11.5,出水经中和后排放或回用出水水质达一级标准。
       钙法除磷关键技术是利用氯化钙或石灰作为药剂,采用机械混合反应器和高效斜管沉淀器,控制适量反应、混合强度、沉淀表面负荷和反应pH值。
       二、炉渣是钢铁冶炼过程中产生的固体废弃物,主要由CaO、FeO、MnO、SiO2、Fe2O3、P2O5、Cr2O5、Al2O3等氧化物组成,具有很多优良特性,其中所含的每种成分均可以利用.该方法的实验研究是在数个具塞锥型瓶中各加200mL模拟含磷废水和一定量的炉渣,置于振荡器上,在室温下振荡一定时间使吸附反应达到平衡后过滤,然后对清液进行磷的浓度测试,再通过比较溶液中磷的初始浓度和平衡浓度推算出其在吸附剂上的吸附量和磷的去除率.研究表明:1)随着炉渣用量的增加,磷的去除率也增加,但吸附量却下降2)吸附量在开始是随时间的增长而增大,但吸附时间大于2h时,吸附量趋于稳定3)吸附量随废水中磷的浓度的上升而增大4)温度对炉渣吸附作用的影响很小5)溶液pH值对吸附效果有重要影响,当pH为7.56时,磷的去除率为最高。
       因此,用该法处理含磷废水时,当废液中磷的浓度为2~13mg/L,炉渣用量为5g/L,pH为7.56,吸附时间为2h的条件下,磷的去除率可达99%以上,残留液的浓度也低于国家排放标准,而且该法安全可靠,不会产生二次污染。
       三、加石灰
       含磷废水加入大量石灰,调pH=10.5~12.5生成羟基磷灰石,沉淀物稳定,平衡常数大,生成Ca10(OH)2(PO4)6的平衡常数为90,大于铝盐、铁盐生成磷酸盐沉淀物的3~4倍。平衡常数越大,生成的沉淀物越稳定,沉淀效果越好,脱磷更彻底,固液分离效果也好,处理含磷废水完全达标,P≤0.5mg/L。
       加石灰提高废水pH值除磷的同时也使废水中的石油类、CODcr共沉得到净化,废水可达标排放。
四、含磷废水处理工艺
       含磷废水处理工艺设计中将电解抛光废水,化学抛光废水及其它废水统一流入废水调节池。将石灰(CaO质量分数≥80%~90%)粉溶入加药槽,用泵将调节池中废水输入反应池,并在泵前加药,再加入PAM(聚丙烯酰胺)0.5~l.0mg/L,经10~15min,混凝反应后流入斜管沉淀池,上清液经pH值回调后再经过滤,检测合格外排。下层渣液输入污泥浓缩池浓缩后经压滤脱水后干渣打包外运。
       各类废液再回废水调节池重新处理。

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