汽车磷化废水处理

Posted 2023-01-13 水处理

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磷化处理是汽车涂装工艺的前道工序,是利用含磷酸或含磷酸盐的溶液在金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜的过程。一般磷化过程包括碱洗除油、酸洗除锈、磷化和钝化处理,在此过程中产生大量的污染物,如乳化油、表面活性剂及磷酸盐等,尤以磷酸盐的排放量较大,超标严重,且由于污染物的种类繁多,给废水处理带来相当的难度。磷酸盐过度排放会导致水体富营养化,致使水生物的大量死亡,破坏水体生态的平衡与稳定,恶化水质。水体中总磷质量浓度超20mg/L ,即可认为水体处于富营养化。水体富营养化的突出例子就是赤潮现象。赤潮不仅引起海水出现异常,改变颜色,而且致使水质变坏、发臭，恶化了海洋环境条件。

化学沉淀+ 混凝气浮+ 活性炭吸附工艺
针对酸洗磷化废水的特点及汽车厂磷化车间排水现状，确定废水处理的重点为去除PO43-、石油类和Zn2+，本工程采用了化学沉淀+混凝气浮+活性炭吸附工艺对酸洗磷化废水进行了处理。

磷化车间含磷废水经调节池调节后，由泵提升至第一级反应器，投加NaOH 调节pH 值，控制混凝沉淀的最佳pH 值8.5～9.0，经过混合反应后，废水中的Zn2+ Ni2+与NaOH 起化学反应生成Zn(OH)2。Ni(OH)2该废水投加混凝剂FeCl3•6H2O与少量高分子絮凝剂PAM 经一级沉淀池反应沉淀去除Zn2+ 后，再进入中间水池。此后再由泵提升至第二级反应器，投加石灰乳澄清液，调pH在10～11，再投加混凝剂FeCl3•6H2O与少PAM在二级沉淀池内，最终钙离子与磷酸根反应沉淀去除磷酸盐。废水中Zn2+及磷酸盐去除后，再经过气浮装置及过滤进一步去除废水中的COD。为了保证浮选剂的混凝作用，设计选用了静态管道混合器，并滴加H2SO4中和使出pH值完全达标排放。工艺采用碱法混凝沉淀除锌镍，投加NaOH 调节pH 值，控制混凝沉淀的最佳pH8.5～9.0。投加石灰乳澄清液，调整pH 在10～11，发生反应：

5Ca2++4OH-+3HPO2-4= Ca5 (OH) (PO4)3↓+3H2O或3Ca2++2PO43-= Ca3(PO4)2↓

进而除去溶液中的磷酸根离子。活性炭是水处理中最常用的吸附剂。该工艺利用纤维炭巨大的比表面积，充分吸附废水中的微量残磷和其它污染成分。

工艺特点

（1）采用石灰乳澄清液作为除磷药剂，比别的药剂（如Fe3+ 盐、Al3+ 盐等）价格更便宜，且化学性质稳定，耗药量也小（359～398mg 纯Ca(OH)2/L 废水），反应形成的羟基磷灰石是最稳定的固态磷酸钙。此外，采用石灰法对废水中的重金属离子也具有很好的去除效果。

（2）所采用的烧碱（NaOH）纯度高，溶解性好，处理过的水沉渣少，除锌效果好，很容易达标排放。

（3）吸附装置可分为搅拌吸附装置、固定层吸附装置和流动层吸附装置，其中固定层吸附装置可分为升流式固定层吸附装置和降流式固定层吸附装置。降流式固定层吸附装置中原水从装置顶部流下，相对于升流式固定层吸附装置，降流式固定层吸附装置可以达到较好的吸附效果，污水中含有较多的悬浮物时，需要定期对吸附层进行反冲洗。

（4）选用混凝剂FeCl3•6H2O，其适应能力强，不受温度影响，矾花结得大，沉淀速度快且效果佳，与高分子絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）相结合后，沉淀去除效果更好，速度更快。

钙法除磷
化学法除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物,然后通过固液分离从污水中去除沉淀以达到除鳞的目的。碱沉淀池的出水碱性比较强,会使后续的生物处理达不到预定的效果。反应中同时发生化学沉淀和絮凝过程。常用于化学除磷的金属盐有三种:钙盐、铁盐和铝盐。一般认为磷酸盐沉淀是通过PO-4与钙离子,铁离子或铝离子的化学沉淀作用沉降下来的。由于铁盐与铝盐的相对成本较高。高浓度含磷废水水量较小,生成沉淀稳定,因此目前汽车磷化废水多采用钙磷沉淀法。钙通常是以Ca(OH)2的形式投加的,当废水的pH值大致增加到10以上时,过量的钙离子将与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀。。

钙法除磷具有运行成本低、处理效果稳定等优点。采用的物理化学与生物降解艺相结合的方法,使污水处理效果达到国家一级排放标准,而且总体运行稳定,处理费用较低。