磷(lin)(lin)是(shi)引起(qi)水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)富(fu)營(ying)養(yang)的(de)(de)(de)根源，雖(sui)然城市污水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)磷(lin)(lin)含(han)量(liang)很(hen)低，但是(shi)其(qi)排放水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)極大。如未經處(chu)理直接排除(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)，將會嚴(yan)(yan)重污染水(shui)(shui)(shui)(shui)環境。磷(lin)(lin)雖(sui)然是(shi)一種構成生(sheng)物(wu)體(ti)必不可少(shao)的(de)(de)(de)營(ying)養(yang)物(wu)質(zhi)，且本身沒有毒性。但是(shi)當大量(liang)的(de)(de)(de)磷(lin)(lin)銅其(qi)他營(ying)養(yang)物(wu)質(zhi)一起(qi)排入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)提示，問題就產(chan)生(sheng)了。藻類的(de)(de)(de)大量(liang)生(sheng)長(chang)使水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)態平(ping)衡失調，導致了水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)富(fu)營(ying)養(yang)化，由此產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)后果非常嚴(yan)(yan)重。
一(yi)、鈣(gai)(gai)(gai)法(fa)(fa)除磷(lin)(lin)(lin)(lin)在沉淀(dian)法(fa)(fa)除磷(lin)(lin)(lin)(lin)中(zhong)(zhong),化學(xue)沉析劑主要(yao)有鋁離子(zi)、鐵離子(zi)和(he)鈣(gai)(gai)(gai)離子(zi),其中(zhong)(zhong)石灰(hui)和(he)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸根生成(cheng)(cheng)的(de)(de)羥基磷(lin)(lin)(lin)(lin)灰(hui)石的(de)(de)平衡(heng)常(chang)數最大(da),除磷(lin)(lin)(lin)(lin)效(xiao)(xiao)果(guo)最好(hao).投加石灰(hui)于(yu)(yu)含(han)磷(lin)(lin)(lin)(lin)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong),鈣(gai)(gai)(gai)離子(zi)與(yu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸根反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)生成(cheng)(cheng)沉淀(dian),反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)如下:5Ca2++7OH-+3H2PO4-=Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O(1)副(fu)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying):Ca2++CO32-=CaCO3↓(2)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(1)的(de)(de)平衡(heng)常(chang)數KS0=10-55.9.由上述(shu)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)可(ke)知除磷(lin)(lin)(lin)(lin)效(xiao)(xiao)率取決于(yu)(yu)陰(yin)離子(zi)的(de)(de)相對(dui)濃度和(he)pH值(zhi).由式(1)可(ke)知磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸鹽在堿性條件(jian)下與(yu)鈣(gai)(gai)(gai)離子(zi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)生成(cheng)(cheng)羥基磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸鈣(gai)(gai)(gai),隨著pH值(zhi)增加反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)趨(qu)于(yu)(yu)完全(quan).當pH值(zhi)大(da)于(yu)(yu)10時除磷(lin)(lin)(lin)(lin)效(xiao)(xiao)果(guo)更好(hao),可(ke)確保達(da)到(dao)出(chu)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸鹽的(de)(de)質量(liang)(liang)濃度<0.5mg/l的(de)(de)標準.反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(2)即鈣(gai)(gai)(gai)離子(zi)與(yu)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)碳(tan)酸根反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)生成(cheng)(cheng)碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai),它(ta)對(dui)于(yu)(yu)鈣(gai)(gai)(gai)法(fa)(fa)除磷(lin)(lin)(lin)(lin)非常(chang)重要(yao),不(bu)僅影響鈣(gai)(gai)(gai)的(de)(de)投量(liang)(liang),同時生成(cheng)(cheng)的(de)(de)碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)可(ke)作為(wei)增重劑,有助于(yu)(yu)凝聚而使污(wu)水(shui)(shui)澄清.上述(shu)工藝中(zhong)(zhong)第一(yi)級反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)及(ji)沉淀(dian)主要(yao)是除鋅,控(kong)制(zhi)ph=8.5～9.0,投加聚合(he)氯化鋁,第二級反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)及(ji)沉淀(dian)主要(yao)是鈣(gai)(gai)(gai)法(fa)(fa)除磷(lin)(lin)(lin)(lin),控(kong)制(zhi)ph=11～11.5,出(chu)水(shui)(shui)經中(zhong)(zhong)和(he)后排放或回用.出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質達(da)一(yi)級標準。
鈣法(fa)除磷(lin)關鍵技術是利用氯化鈣或石灰作為藥劑(ji),采用機械(xie)混合反應器和高效斜管沉(chen)淀器,控制適量反應、混合強度、沉(chen)淀表面負荷和反應pH值。
二、爐(lu)(lu)(lu)渣是鋼(gang)鐵(tie)冶煉(lian)過(guo)程中(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)固體廢(fei)棄物(wu),主(zhu)要(yao)由CaO、FeO、MnO、SiO2、Fe2O3、P2O5、Cr2O5、Al2O3等氧(yang)化物(wu)組成,具有很(hen)多優良特性,其中(zhong)(zhong)所(suo)含的(de)每種(zhong)成分均可(ke)以(yi)利用.該(gai)方法的(de)實(shi)驗研究是在數(shu)個具塞錐型瓶中(zhong)(zhong)各加200mL模擬(ni)含磷(lin)廢(fei)水和一定量的(de)爐(lu)(lu)(lu)渣,置于振蕩器上,在室溫(wen)下振蕩一定時(shi)間使吸(xi)(xi)附(fu)(fu)反應達到(dao)平衡后過(guo)濾(lv),然(ran)后對(dui)清液進(jin)行(xing)磷(lin)的(de)濃(nong)度(du)測試(shi),再(zai)通過(guo)比較溶液中(zhong)(zhong)磷(lin)的(de)初始(shi)濃(nong)度(du)和平衡濃(nong)度(du)推算(suan)出(chu)其在吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑上的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量和磷(lin)的(de)去除率.研究表明:1)隨(sui)著爐(lu)(lu)(lu)渣用量的(de)增(zeng)加,磷(lin)的(de)去除率也增(zeng)加,但(dan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量卻(que)下降.2)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量在開始(shi)是隨(sui)時(shi)間的(de)增(zeng)長而增(zeng)大,但(dan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)時(shi)間大于2h時(shi),吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量趨于穩定.3)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量隨(sui)廢(fei)水中(zhong)(zhong)磷(lin)的(de)濃(nong)度(du)的(de)上升而增(zeng)大.4)溫(wen)度(du)對(dui)爐(lu)(lu)(lu)渣吸(xi)(xi)附(fu)(fu)作用的(de)影響(xiang)很(hen)小.5)溶液pH值對(dui)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)效果有重要(yao)影響(xiang),當pH為(wei)7.56時(shi),磷(lin)的(de)去除率為(wei)最高。
因此,用該法(fa)處理含磷廢(fei)水時,當廢(fei)液中磷的(de)(de)濃(nong)度為2～13mg/L,爐渣用量為5g/L,pH為7.56,吸附時間為2h的(de)(de)條件下,磷的(de)(de)去除(chu)率可(ke)達99%以上,殘留(liu)液的(de)(de)濃(nong)度也低于國(guo)家(jia)排放(fang)標(biao)準,而且該法(fa)安(an)全(quan)可(ke)靠,不會產生二次污染。
三、加石灰(hui)
含磷(lin)廢水加入大量石(shi)灰，調pH=10.5～12.5生成(cheng)羥(qian)基磷(lin)灰石(shi)，沉淀物穩定，平衡常(chang)數大，生成(cheng)Ca10(OH)2(PO4)6的平衡常(chang)數為90，大于(yu)鋁鹽(yan)(yan)、鐵鹽(yan)(yan)生成(cheng)磷(lin)酸鹽(yan)(yan)沉淀物的3～4倍(bei)。平衡常(chang)數越大，生成(cheng)的沉淀物越穩定，沉淀效果越好，脫磷(lin)更徹底，固(gu)液分離(li)效果也好，處理含磷(lin)廢水完全達標，P≤0.5mg/L。
加石灰提高廢(fei)(fei)水(shui)pH值除磷的同時(shi)也(ye)使廢(fei)(fei)水(shui)中的石油類(lei)、CODcr共沉(chen)得到凈化(hua)，廢(fei)(fei)水(shui)可(ke)達標排放(fang)。
四、含磷廢水處理工藝
含磷廢水處理工藝設計中將電解拋光廢水，化學拋光廢水及其它廢水統一流入廢水調節池。將石灰（CaO質量分數≥80％～90％）粉溶入加藥槽，用泵將調節池中廢水輸入反應池，并在泵前加藥，再加入PAM（聚丙烯酰胺）0.5～l.0mg/L，經10～15min，混凝反應后流入斜管沉淀池，上清液經pH值回調后再經過濾，檢測合格外排。下層渣液輸入污泥濃縮池濃縮后經壓濾脫水后干渣打包外運。
各類廢液再回廢水調節池重新處理。
五、化學沉淀法除磷工(gong)藝說(shuo)明
不(bu)銹鋼電解拋光和鋁件化學拋光產生的含磷廢水均呈酸性(xing)，pH=l～3，在進水口放些(xie)石灰(hui)石起部分中和作(zuo)用。研磨，去(qu)油生產線上產生的其它廢水偏堿性(xing)，灰(hui)渣多，由于有較多的表面活性(xing)劑，CODcr也偏高，三(san)股廢水混(hun)和后pH=4～7，先(xian)流入調節(jie)池第一格進行預處理(li)，沉淀去(qu)除灰(hui)渣雜(za)物，定期清理(li)，以免堵管(guan)塞泵(beng)損壞設施。
加藥箱中間設有(you)隔板，石(shi)灰先(xian)放槽(cao)一側溶(rong)解(jie)，清(qing)液流(liu)入一側并與廢水(shui)管(guan)連接，這樣可防止(zhi)大石(shi)灰渣堵塞彎管(guan)。
采用(yong)(yong)熟石灰粉[Ca(OH)2]調(diao)(diao)pH用(yong)(yong)量(liang)(liang)大，且不便(bian)長(chang)期儲存，與空氣中CO2作用(yong)(yong)在潮濕時會生成(cheng)(cheng)CaCO3，消耗了(le)活(huo)性鈣。采用(yong)(yong)活(huo)性較高的(de)(de)CaO粉末，一般(ban)CaO質量(liang)(liang)分(fen)數可達70％～90％，添(tian)加量(liang)(liang)10～20g/L，pH值可調(diao)(diao)至(zhi)10～12，待反(fan)應10～15mim后，再加PAM，如過(guo)早的(de)(de)加PAM，鈣離子沒有(you)完全釋放出來與PO43-起反(fan)應就(jiu)進入混(hun)凝反(fan)應中，部(bu)分(fen)CaO包在大分(fen)子團中未發揮作用(yong)(yong)就(jiu)產(chan)生下沉，既浪費了(le)原材料，又增(zeng)加大量(liang)(liang)泥(ni)渣，以后CaO會反(fan)溶(rong)生成(cheng)(cheng)Ca(OH)2，使pH值上升(sheng)，干擾外排廢(fei)水(shui)pH值的(de)(de)穩(wen)定性。
加藥箱中(zhong)(zhong)反(fan)(fan)應為：CaO+H2O=Ca(OH)2，輸入(ru)廢(fei)水管中(zhong)(zhong)后鈣(gai)離子與磷酸(suan)鹽(yan)反(fan)(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)羥基磷灰(hui)石(shi)沉(chen)淀(dian):10Ca2++6PO43-+2OH-=Ca10(OH）2(PO4)6↓，少量CaO微(wei)粒還(huan)繼續(xu)反(fan)(fan)應，同時石(shi)灰(hui)還(huan)與廢(fei)水中(zhong)(zhong)的碳(tan)酸(suan)氫鈣(gai)反(fan)(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)：Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+H2O，廢(fei)水中(zhong)(zhong)還(huan)含有(you)大量SO42-也會與Ca2+反(fan)(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)硫酸(suan)鈣(gai)沉(chen)淀(dian)。碳(tan)酸(suan)鈣(gai)、硫酸(suan)鈣(gai)均可作(zuo)助凝劑，在混凝反(fan)(fan)應中(zhong)(zhong)產生(sheng)(sheng)共沉(chen)，有(you)利各類有(you)機雜(za)物(wu)下沉(chen)。具體參見更(geng)多相(xiang)關技(ji)術文檔(dang)。
在混(hun)凝(ning)(ning)(ning)反應池(chi)中，由(you)(you)(you)pH計控(kong)制廢(fei)(fei)水(shui)(shui)pH=10.5～11.5，在此(ci)氫離(li)(li)子濃度下(xia)磷的(de)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)才有(you)效，pH值低時(shi)可(ke)加大(da)(da)(da)石(shi)灰水(shui)(shui)進(jin)量，反應10～15min后，磷酸根(gen)全部生(sheng)成羥基磷灰石(shi)，再加入(ru)絮凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)PAM立(li)即產(chan)(chan)生(sheng)較大(da)(da)(da)礬花，使(shi)(shi)一些有(you)機懸浮(fu)物、石(shi)油類(lei)吸(xi)附產(chan)(chan)生(sheng)共聚沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)，降低廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)CODcr。廢(fei)(fei)水(shui)(shui)在混(hun)凝(ning)(ning)(ning)反應池(chi)中由(you)(you)(you)第一池(chi)流(liu)入(ru)第二池(chi)時(shi)，攪拌速(su)(su)度由(you)(you)(you)快到(dao)慢(man)，使(shi)(shi)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)流(liu)速(su)(su)由(you)(you)(you)0.5～0.6m/s減(jian)少到(dao)0.1～0.2m/s，防(fang)止增(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)的(de)絮體破(po)碎。經絮粒與絮凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)繼續碰(peng)撞(zhuang)，礬花尺寸進(jin)一步增(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)到(dao)0.6～1.0mm，達到(dao)重力(li)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)條件而下(xia)沉(chen)時(shi)，廢(fei)(fei)水(shui)(shui)再自流(liu)入(ru)斜(xie)(xie)管(guan)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)，為了增(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)面(mian)積，縮短(duan)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)間，在沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)區增(zeng)(zeng)設(she)了60°蜂窩(wo)斜(xie)(xie)管(guan)，斜(xie)(xie)管(guan)長約1.2m，斜(xie)(xie)管(guan)上(shang)層保護水(shui)(shui)深0.8～1.0m，下(xia)層緩沖區為0.8m的(de)布(bu)(bu)水(shui)(shui)區。布(bu)(bu)水(shui)(shui)區以下(xia)是45°～60°的(de)污泥(ni)斜(xie)(xie)斗，深約1.6m，便(bian)于收集池(chi)內(nei)污泥(ni)。采用這種導向流(liu)斜(xie)(xie)管(guan)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)過流(liu)率可(ke)達36m3/m2?h，處理(li)能力(li)比一般沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)大(da)(da)(da)5～7倍。設(she)計中將斜(xie)(xie)管(guan)內(nei)流(liu)速(su)(su)控(kong)制為0.5～0.7m/s，使(shi)(shi)下(xia)沉(chen)顆粒不易受(shou)紊(wen)流(liu)干擾而迅速(su)(su)下(xia)沉(chen)，達到(dao)固(gu)液分離(li)(li)。
用石灰(hui)處理(li)含磷廢水，產(chan)生的泥渣(zha)量(liang)較(jiao)大，斜管沉(chen)淀池(chi)(chi)底的污(wu)(wu)泥通(tong)過底管排入污(wu)(wu)泥濃(nong)縮池(chi)(chi)，每天排泥1～2次，以免干結(jie)堵管。污(wu)(wu)泥濃(nong)縮池(chi)(chi)濃(nong)縮后，下層(ceng)濃(nong)稠污(wu)(wu)泥泵(beng)入板框壓濾(lv)機(ji)壓濾(lv)后使(shi)固液分離(li)，干渣(zha)打(da)包外運。
廢水(shui)經斜管沉淀后清(qing)水(shui)從上部溢出，再經pH值回調，采用(yong)pH自動監控電磁泵(beng)加藥，保證外(wai)排廢水(shui)pH=6～9，再經綜(zong)合(he)(he)過(guo)(guo)濾器過(guo)(guo)濾。綜(zong)合(he)(he)過(guo)(guo)濾器利用(yong)化學纖維(wei)毛(mao)細纖維(wei)細密性和綜(zong)合(he)(he)濾料(liao)的(de)(de)超細孔比表面積大(da)的(de)(de)特點，能有效地去(qu)除0.5～10.0μm級的(de)(de)微小懸浮物，濾過(guo)(guo)水(shui)的(de)(de)懸浮物含量在10mg/L以(yi)下(xia)，使出水(shui)更清(qing)，各(ge)類指標均達國(guo)家(jia)排放標準(zhun)，大(da)部分處理后水(shui)可用(yong)于生(sheng)產線。
六(liu).最優化(hua)濃(nong)磷廢水處理方案(an)，就是能回收(shou)循環利(li)用(yong)，采用(yong)GER回收(shou)系(xi)統組合。
