某港資企業(yè)生產(chǎn)家庭不銹鋼炊具用品，該廠對不銹鋼炊具進行機械拋光和電化學(xué)拋光。電化學(xué)拋光主要原料為H₃PO4、H₂SO4等。鋁和鋁合金制品用化學(xué)拋光的主要原料也是H₃PO4、H₂PO4、HNO₃等，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含磷廢水，廠家提供的水質(zhì)水量情況為：磷酸鹽100～1000mg/L；pH=2～5；CODcr200～500mg/L；SS=150～500mg/L；石油類：20～40mg/L；廢水量：50～80t/d。受廠方委托按照環(huán)保要求，我公司對含磷廢水進行設(shè)計治理，使外排廢水達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 化學(xué)沉淀法除磷工藝說明

        不銹鋼電解拋光和鋁件化學(xué)拋光產(chǎn)生的含磷廢水均呈酸性，pH=1～3，在進水口放些石灰石起部分中和作用。研磨，去油生產(chǎn)線上產(chǎn)生的其它廢水偏堿性，灰渣多，由于有較多的表面活性劑，CODcr也偏高，三股廢水混和后pH=4～7，先流入調(diào)節(jié)池第一格進行預(yù)處理，沉淀去除灰渣雜物，定期清理，以免堵管塞泵損壞設(shè)施。

        加藥箱中間設(shè)有隔板，石灰先放槽一側(cè)溶解，清液流入一側(cè)并與廢水管連接，這樣可防止大石灰渣堵塞彎管。

        采用熟石灰粉[Ca(OH)₂]調(diào)pH用量大，且不便長期儲存，與空氣中CO₂作用在潮濕時會生成CaCO₃，消耗了活性鈣。采用活性較高的CaO粉末，一般CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)70%～90%，添加量10～20g/L，pH值可調(diào)至10～12，待反應(yīng)10～15mim后，再加PAM，如過早的加PAM，鈣離子沒有完全釋放出來與PO₄^3-起反應(yīng)就進入混凝反應(yīng)中，部分CaO包在大分子團中未發(fā)揮作用就產(chǎn)生下沉，既浪費了原材料，又增加大量泥渣，以后CaO會反溶生成Ca(OH)₂，使pH值上升，干擾外排廢水pH值的穩(wěn)定性。

        加藥箱中反應(yīng)為：CaO+H₂O=Ca(OH)₂，輸入廢水管中后鈣離子與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀:10Ca²⁺+6PO₄^3-+2OH^-=Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆↓，少量CaO微粒還繼續(xù)反應(yīng)，同時石灰還與廢水中的碳酸氫鈣反應(yīng)生成碳酸鈣：Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂→2CaCO₃↓+H₂O，廢水中還含有大量SO₄^2-也會與Ca²⁺反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀。碳酸鈣、硫酸鈣均可作助凝劑，在混凝反應(yīng)中產(chǎn)生共沉，有利各類有機雜物下沉。

        在混凝反應(yīng)池中，由pH計控制廢水pH=10.5～11.5，在此氫離子濃度下磷的沉淀才有效，pH值低時可加大石灰水進量，反應(yīng)10～15min后，磷酸根全部生成羥基磷灰石，再加入絮凝劑PAM立即產(chǎn)生較大礬花，使一些有機懸浮物、石油類吸附產(chǎn)生共聚沉淀，降低廢水中的CODcr。廢水在混凝反應(yīng)池中由第一池流入第二池時，攪拌速度由快到慢，使廢水的流速由0.5～0.6m/s減少到0.1～0.2m/s，防止增大的絮體破碎。經(jīng)絮粒與絮凝劑繼續(xù)碰撞，礬花尺寸進一步增大到0.6～1.0mm，達(dá)到重力沉淀的條件而下沉?xí)r，廢水再自流入斜管沉淀池，為了增大沉淀面積，縮短沉淀時間，在沉淀區(qū)增設(shè)了60°蜂窩斜管，斜管長約1.2m，斜管上層保護水深0.8～1.0m，下層緩沖區(qū)為0.8m的布水區(qū)。布水區(qū)以下是45°～60°的污泥斜斗，深約1.6m，便于收集池內(nèi)污泥。采用這種導(dǎo)向流斜管沉淀池過流率可達(dá)36m³/m²•h，處理能力比一般沉淀池大5～7倍。設(shè)計中將斜管內(nèi)流速控制為0.5～0.7m/s，使下沉顆粒不易受紊流干擾而迅速下沉，達(dá)到固液分離。

        用石灰處理含磷廢水，產(chǎn)生的泥渣量較大，斜管沉淀池底的污泥通過底管排入污泥濃縮池，每天排泥1～2次，以免干結(jié)堵管。污泥濃縮池濃縮后，下層濃稠污泥泵入板框壓濾機壓濾后使固液分離，干渣打包外運。

        廢水經(jīng)斜管沉淀后清水從上部溢出，再經(jīng)pH值回調(diào)，采用pH自動監(jiān)控電磁泵加藥，保證外排廢水pH=6～9，再經(jīng)綜合過濾器過濾。綜合過濾器利用化學(xué)纖維毛細(xì)纖維細(xì)密性和綜合濾料的超細(xì)孔比表面積大的特點，能有效地去除0.5～10.0μm級的微小懸浮物，濾過水的懸浮物含量在10mg/L以下，使出水更清，各類指標(biāo)均達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)，大部分處理后水可用于生產(chǎn)線。

2 調(diào)試運行中故障排除

        1）廢水排放口采用磷酸鹽的簡易測定方法，每天測2～4次，有時發(fā)現(xiàn)含磷超標(biāo)。主要原因：廢水酸度太高，添加石灰量少，廢水pH值沒有達(dá)到10.5以上；化學(xué)反應(yīng)時間短，加PAM量不夠，沉淀效果差，進行適當(dāng)調(diào)整后可解決。

        2）斜管沉淀池上層水面混濁，影響外排水質(zhì)。產(chǎn)生原因：污泥斗沒有及時排泥；廢水進水量太大，沒有控制好水流速度，進入斜管沉淀池廢水流速快，攪拌強烈。適當(dāng)調(diào)整，及時排泥，問題解決了。

        3）有機絮凝劑PAM失效，粘性降低。用桿子挑液不起絲流，混凝效果差。主要原因：配制好的稀PAM放置時間太長，自行分解下沉，失去活性。應(yīng)先將PAM浸泡配成濃液可放置一周無變化，然后配成稀液（0.5～1.0mg/L），當(dāng)天配制當(dāng)天用完，夏季氣溫高最長使用時間不得超過12h。

        4）斜管沉淀池上層清液中有部分小懸浮物很難沉淀下去。主要原因：處理合格廢水反復(fù)用于生產(chǎn)線上，使水質(zhì)含鹽度逐漸增加，這種水的密度超過1，微小懸浮物不易下沉。采取生產(chǎn)線上增加自來水用量，更換部分廢水，混凝反應(yīng)池內(nèi)加入粉末活性碳助沉，沉淀池小懸浮物全部下沉，水質(zhì)清澈。

        5）運行三個月后，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)慢慢變5）運行三個月后，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)慢慢變黃，過濾后仍為淡黃色，很難去除，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)：Cr⁶⁺=2.1mg/L；Cu²⁺=1.51mg/L，說明六價鉻、銅離子超標(biāo)，企業(yè)反映從來未使用過鉻鹽和銅鹽，到底是怎樣產(chǎn)生的呢？我們檢查生產(chǎn)線發(fā)現(xiàn)不銹鋼電解拋光線上的清洗水有Cr⁶⁺和Cu²⁺，與廠方分析確定Cr⁶⁺主要是使用304和416型不銹鋼中含鉻17%～21%。Ni9%～12%L，電解拋光時陽極溶解成為Cr⁶⁺，還有不銹鋼點焊處表面有銅及使用的各類銅掛勾也容易溶入電解液中成CuSO₄。

        將電解拋光線上的清洗廢水分流入預(yù)處理槽，調(diào)整pH=2～3，然后用NaHSO₄將Cr⁶⁺全部還原成Cr³⁺，再將廢水引入含磷廢水調(diào)節(jié)池，泵入混凝反應(yīng)池時加石灰調(diào)pH≥10.5以上，在除磷的同時，也使三價鉻和銅離子生成Cr(OH)₃和Cu(OH)₂沉淀去除，使水質(zhì)不再發(fā)黃，多次檢測均符合標(biāo)準(zhǔn)。
 

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