磷化廢水處理技術

磷化廢水處理技術

一、水質特點

磷化是指把金屬放入含錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進行化學處理,是金屬表面生成一層難溶于水的磷酸鹽保護膜方法,所生成的磷酸鹽保護膜稱之為磷化膜。磷化等前處理對塗層的防鏽能力和金屬的防護能力起着較重要的作用。

磷化處理應用:鋼鐵表面磷化,有色金屬工件磷化。

磷化工藝:除油→水洗→除鏽→水洗→表調→磷化→水洗→烘幹→後處理。

磷化廢水則是指對金屬表面進行處理過程中所産生的廢水。主要包含堿洗乳化廢水、漂洗廢水、酸洗廢液及磷化廢液等多種廢水。磷化廢水中含有大量的磷酸鹽、鋅離子、酸堿物質及有機物;根據生産工藝不同,有時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。磷化液中的遊離态磷、重金屬離子對自然環境具有較大的危害性,磷化後的工件清洗用水及廢棄的磷化液均需處理達标後方可排放。

二、處理工藝現狀

目前,對此類廢水的處理主要根據不同處理對象和處理目的采用分步沉澱、氣浮、過濾、活性炭吸附和膜分離技術等組合工藝。

以化學法為主的磷化廢水的處理是在攪拌的狀态下投加氫氧化鈉中和廢水并使金屬離子生成氫氧化物沉澱,投加氯化鈣使磷酸根生成磷酸鈣、羟磷灰石沉澱。接着投加無機絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)和有機絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)。PAC的作用為促使微小沉澱聚合,PAM作為有機高分子絮凝劑依靠其複雜的線性結構和帶有一定電荷的基團吸附微小的沉澱,聚合為大塊的團狀沉澱,大大加速沉澱過程。處理完後的廢水進入沉澱槽内進行沉澱,底部沉澱的污泥打至污泥槽進行壓濾,上層清液溢流至與其它廢水混合後進行下一步生化處理。

磷化廢水處理過程中發揮作用的為氫氧根離子和鈣離子,工藝中鈉離子及氯離子不參加反應,物料有效利用率低,不符合綠色化學的原則,處理運行成本偏高。兩種藥劑搭配使用的比例不容易控制,常導緻出水水質不達标需進行二次處理或者藥劑超量使用帶來浪費,無形中增加了該處理工藝的管控難度。處理完成的磷化廢水再次與其它廢水進行混合處理,增加了總體廢水的處理量,增加了運行成本。

三、工藝優化

對于周期性排放的槽液先中和,然後沉澱過濾。把槽液的pH值降到7.5~8.5,中和劑可選用Ca(OH)2,因為Ca2+在堿性條件下可使溶液中PO43-、重金屬離子等沉澱析出,以減少這些離子的濃度,進一步降低後續處理單元的處理負荷。

為降低塗裝前處理廢水的處理難度及處理費用,應選用中性或弱堿性除油劑;抑制酸霧好、使用壽命長的除鏽劑;長壽命的表面調整劑;既無亞硝酸鈉又無鎳的低鋅或中鋅磷化液;盡可能不采用磷化後鈍化工藝。

選擇合适的廢水治理方法。可根據廢水治理的具體要求,從治理設備、場地、廢水量、藥劑的廢水治理等多方面因素考慮。根據磷化污染物的含量特點,中和凝聚沉澱法可有效降低污染物含量,達到排放标準。在本工藝中投入凝聚劑Al2(SO4)3能夠去除廢水中的PO43-,降低SS及COD值;沉澱後出水經氣浮除渣除懸浮物後與廠區生活污水一起進入生化工藝處理,末端設置MBR工藝,使廢水達到回用标準。

綜上,優化後的工藝如下:

除油+(一級pH調節+混合反應+綜合沉澱)+(二級pH調節+高效混合反應+沉澱澄清)+氣浮+A2O+MBR

四、注意事項

在一定的Al2(SO4)3劑量下,最大限度降低廢水中COD值的關鍵技術是準确掌握調整廢水的pH值。若能适當提高凝聚劑的酸度,則可進一步減少藥劑的投加量,效果好且成本低。準确控制廢水的pH值,廢水中Zn2+濃度可降低在0.1mg/L以下。因此,從物耗、排放水質的特點上來綜合衡量,廢水中的pH值嚴格調節至8時為最佳控制條件。所以,投加Al2(SO4)3後,再用中和劑調節pH值為8時能夠有效降低廢水中雜質以及SS、COD的含量,并在此pH值範圍内有利于投加聚丙烯酰胺後絮凝沉澱的作用,達到淨化效果,使磷化廢水能在達标排放。

如果混合水顯堿性,在加鋁鹽之前應先降低pH以減少Al(OH)3沉澱。

在工藝選擇時,要考慮減少工藝環節,降低工程投資和運行操作難度;在處理過程中應避免不同污染因子間的相互幹擾,降低處理效果。

處理出水盡量考慮回用,以減輕對水環境的污染負荷,節約水資源。

綜上所述,優化後的“除油+(一級pH調節+混合反應+綜合沉澱)+(二級pH調節+高效混合反應+沉澱澄清)+氣浮+A2O+MBR”的新型組合工藝具有明顯優勢。

         該新型組合工藝由91街机捕鱼自主研發,有針對性地有效解決磷化廢水處理問題。


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