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金屬表面處理時(shí)使用大量的酸、堿磷酸鹽，導(dǎo)致水中鐵離子、鋅離子、磷酸根離子濃度很高，PH值也有變化，如不對(duì)污水進(jìn)行處理，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染，不符合有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，為保證該廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，必須經(jīng)過(guò)污水處理設(shè)備的凈化達(dá)標(biāo)。
下面簡(jiǎn)單介紹一下酸洗磷化廢水的處理的幾種工藝：
⑴生物法除磷
生物法除磷是基于聚磷菌在好氧及厭氧條件下攝取及釋放磷的原理,通過(guò)好氧 - 厭氧的交替運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)除磷的方法。在厭氧條件下 , 兼性細(xì)菌通過(guò)發(fā)酵作用將溶解性BOD 轉(zhuǎn)化為低分子發(fā)酵產(chǎn)物—揮發(fā)性有機(jī)酸 (VFA s) , 聚磷菌吸收這些或來(lái)自原廢水的 V FA S, 并將其同化成胞內(nèi)碳能源儲(chǔ)存物 (PHB/PHV ) , 該過(guò)程所需的能量來(lái)自于聚磷的水解(以及細(xì)胞內(nèi)糖的酵解) , 從而導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。
在好氧條件下, 聚磷菌的活力得到 恢復(fù), 并以聚磷的形式存儲(chǔ)超出生長(zhǎng)需要的磷量, 通過(guò) PHB/PHV 的氧化代謝產(chǎn)生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成 , 使磷酸鹽從廢水中除去。該方法在合理的條件下, 可去除廢水中 90%的磷。
但生物法除磷對(duì)廢水中有機(jī)物濃度 (BOD)依賴(lài)性很強(qiáng) , 當(dāng)廢水中有機(jī)物含量較低 , 或磷含量超過(guò)10mg/L 時(shí),出水很難滿(mǎn)足磷的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此, 往往需要對(duì)出水進(jìn)行二次除磷處理。生物除磷工藝有 A/O 法，A2O 法，CASS 工藝，BAF 工藝等。
⑵化學(xué)法除磷工藝
化學(xué)法除磷是用化學(xué)試劑與廢水中的磷反應(yīng)生成難溶于水的沉淀來(lái)實(shí)現(xiàn)除磷的方法。使用多的沉淀劑是鈣鹽、 鐵鹽、鋁鹽以及現(xiàn)在發(fā)展較快的無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合陽(yáng)離子絮凝劑等。
①鋁鹽除磷原理
鋁鹽除磷的原理一般認(rèn)為是當(dāng)鋁鹽分散于水體時(shí), 一方面 Al3+ 與 PO4 3-反應(yīng), 另一方面, Al3+首先水解生成單核絡(luò)合物 Al(OH ) 2+ 、 Al(OH ) 2+ 及 AlO2-等, 單核絡(luò)合物通過(guò)碰撞進(jìn)一步縮合, 進(jìn)而形成一系列多核絡(luò)合物 Aln(OH)m (3n-m ) + (n> 1, m ≤3n) 。
這些鋁的多核絡(luò)合物往往具有較高的正電荷和比表面積, 能迅速吸附水體中帶負(fù)電荷的雜質(zhì), 中和膠體電荷、壓縮雙電層及降低膠體 Φ電位, 促進(jìn)了膠體和懸浮物等快速脫穩(wěn)、凝聚和沉淀, 表現(xiàn)出良好的除磷效果。鋁鹽除磷的反應(yīng)方程式如下 :
Al3+ +HnPO4(3- n) —AlPO4↓+ nH+
②鐵鹽除磷工藝
鐵鹽除磷的反應(yīng)方程式可表示如下 :
主反應(yīng) : Fe3+ + PO4 3- —FePO4 ↓
Fe2+ + PO4 3- —Fe3(PO4)2 ↓
副反應(yīng) : Fe + HCO 3 - — Fe (OH)3 ↓+ CO2
鐵鹽除磷的過(guò)程如下 : 溶于水中后 , Fe 一方面與磷酸根生成難溶鹽,一方面通過(guò)溶解和吸水可發(fā)生強(qiáng)烈水解 , 并在水解的同時(shí)發(fā)生各種聚合反應(yīng), 生成具有較長(zhǎng)線性結(jié)構(gòu)的多核羥基絡(luò)合物, 如 Fe2(OH)2、Fe3( OH )4、Fe5(OH)9、Fe5(OH)87+ 、 Fe5(OH)78+、Fe6(OH)126+、Fe7(OH)129+ 、Fe7(OH)1110+、Fe9(OH)207+ 和 Fe12 (OH)34 2+ 等。
這些含鐵的羥基絡(luò)合物能有效降低或消除水體中膠體的Φ電位, 通過(guò)電中和 , 吸附架橋, 及絮體的卷掃作用使膠體凝聚，再通過(guò)沉淀分離將磷去除。
③石灰除磷工藝
污水加石灰除磷時(shí), 主要有以下反應(yīng) :
Ca2+ + HCO3 - + OH- —CaCO3 ↓+H2O
5Ca2+ +4OH- +3HPO42- Ca5(OH)(PO4)3 ↓+3H2O
生成碳酸鈣這一反應(yīng)很重要, 理由有：
(1)有效的除磷所需要的石灰投加量主要取決于軟化和脫堿所消耗的石灰量；
(2)生成的碳酸鈣可以作為增重劑, 有助于沉淀。
⑶吸附法除磷工藝
吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面積的固體物質(zhì)對(duì)水中磷酸根離子的親和力來(lái)實(shí)現(xiàn)的廢水除磷過(guò)程磷通過(guò)在吸附劑表面的物理吸附、 離子交換或表面沉淀過(guò)程, 實(shí)現(xiàn)磷從廢水中的分離, 并進(jìn)一步通過(guò)解吸處理回收磷資源。
吸附法除磷工藝簡(jiǎn)單, 運(yùn)行可靠, 可以作為生物除磷法的必要補(bǔ)充, 也可以作為單獨(dú)的除磷手段。其中具體的工藝有石英砂過(guò)濾、活性炭過(guò)濾、離子交換等。
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