电镀废水除磷研究与实践

日期: 2024-04-12 20:08:44|浏览: 57|编号: 47196

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电镀废水除磷研究与实践

[摘要] 电镀生产中,如果不能有效控制磷排放,将会破坏生态环境,造成严重的环境污染。 废水除磷方法主要有化学除磷和生物除磷。 大型电镀工业园区电镀废水成分复杂,磷存在形式多样。 在化学除磷和生物除磷原理的基础上,综合采用化学除磷和生物除磷方法。 通过对不同类型电镀废水的实验,总结出一套适合电镀的方法。 工业园区电镀废水除磷达标(TP≤0.5mg/L)的方法。 电镀废水中磷的处理,不仅需要末端处理达标,更需要从源头控制,贯彻预防为主、防治结合的原则,实施清洁生产。

磷是构成地球系统生命的主要元素之一。 在化工生产中,磷的排放一旦得不到科学控制,就会破坏生态环境,造成严重的环境污染。 对于电镀废水,《电镀污染物排放标准》(-2008年)规定:“当土地开发密度已经较高,环境承载能力开始减弱,或者环境容量较小、生态环境脆弱、严重时环境污染问题易发生、需采取特殊防护措施的地区”,执行《表3水污染物特别排放限值》标准,企业废水总排放口TP排放限值为0.5mg/ L。

1 废水除磷方法

废水除磷的主要方法有化学除磷和生物除磷。 化学除磷速度快但成本高。 生物除磷成本低,但周期长。 单独采用化学除磷或生物除磷很难达到理想的效果。 如果将两种方法结合使用并优化工艺,可以稳定废水中的磷并达到排放标准。

1.1 化学除磷原理

化学除磷是利用化学方法将废水中的可溶性含磷物质转化为不溶性含磷物质,并由液相转移至固相。 常用的方法是添加铁盐、铝盐或钙盐等无机金属盐剂,与可溶性磷酸盐反应生成磷酸铁、磷酸铝、磷酸钙等溶解度积小的化合物。 添加混凝剂和絮凝剂后,这些细小的不溶性固体聚集成较大的不溶性固体并沉淀。 经过浓缩、过滤,实现固液分离,磷进入污泥。

随着科学技术的不断进步,出现了一些新型除磷剂,特别是处理非正磷酸盐的除磷剂。 一些废水处理化工公司已开发出次磷去除剂。 其原理是利用桥梁搭建。 该网捕获、吸附、沉淀废水中的次磷,达到除磷的目的。 磷仍以次磷的形式存在于污泥中。

1.2 生物除磷原理

1.2.1 PAO原理

一般认为生物除磷的原理是:活性污泥处理污水时,污泥中的聚磷菌PAO(Poly-)在厌氧状态下释放磷,在好氧状态下吸收过量的磷,排出富集的磷。剩余污泥去除污水中的磷。

1.2.2 DPB原理

反硝化除磷菌DPB( )与积磷菌PAO具有相似的除磷原理,但氧化细胞内储存的PHB时的电子受体不同。 PAO是O2,而DPB是NOx--N。 反硝化除磷细菌DPB可以在缺氧(无分子氧和硝酸盐)环境中吸收磷。 反硝化除磷细菌DPB利用硝酸盐作为电子受体产生生物磷吸收。 生物磷被吸收的同时,硝酸盐被还原为氮气,这样就可以在同一环境下使用同一类型的细菌完成吸磷和反硝化两个不同的生物过程。

此外,还有人工湿地用于除磷。 它是在一般人工湿地系统的基础上进行人工控制和优化的系统。 它利用湿地基质、水生植物和微生物之间的相互作用,通过一系列物理、化学和生物效应来达到除磷的主要目标。 废水除磷技术。 其优点是:效率高、投资少、能耗低、操作简单、设置灵活、维护运行成本低。 但该方法占地面积较大。

除化学除磷和生物除磷外,还有吸附除磷。 卢彦勤、朱力、何兆举等人研究了沸石负载氧化铁吸附剂吸附除磷,具有除磷效果好、易再生、价格低廉等特点,具有广阔的应用前景。

2 电镀废水除磷试验

电镀废水中的含磷物质包括:磷酸、磷酸盐、次磷酸盐、亚磷酸、焦磷酸盐、植酸等。正磷酸盐相对容易去除,而非正磷酸盐和有机磷酸盐则较难去除。 一般大型电镀工业园区电镀废水厂大多采用分类处理方法,含正磷酸盐的废水送至预处理废水,含非正磷酸盐的废水送至复杂废水(含有复杂化合物的废水) 。

废水样品取自某大型电镀工业园区的电镀废水。 该工业园电镀废水采用分类处理方法。 磷主要集中在预处理废水和复合废水中。 预处理废水中的磷大部分是正磷酸盐。 复杂废水中磷大部分为非正磷酸盐,如次磷酸盐、焦磷酸盐、有机磷等。

试验中使用的主要化学品如下:

除磷剂P2#:棕色液体,含铁18.7g/L,铝34.1g/L;

石灰:Ca(OH)2含量90%;

漂白水:有效氯8.0%;

PAC:以Al2O3计1.4%;

PAM:固体聚丙烯酰胺(分子量≧1200万)0.1%。

2.1 预处理废水除磷试验

2.1.1 测试程序

除磷剂P2#测试步骤:

(1) 取500mL废水样品倒入烧杯中;

(2)加入一定量的除磷剂,反应时间5~10分钟;

(3)加碱调节pH值至7~8,反应时间1~3分钟;

(4)加入约1mL的PAM,反应时间5~10分钟;

(5)沉淀约30分钟。 过滤后,取滤液检测总磷和镍。

石灰测试步骤:

(1) 取500mL废水样品倒入烧杯中;

(2)加入适量石灰,边加边搅拌。 反应时间约10分钟;

(3)加入酸(或碱)调节pH值至7~8,边加入边搅拌,反应时间1~3分钟;

(4)加入PAC约2mL,反应时间5~10分钟;

(5)加入约1mL的PAM,反应时间5~10分钟;

(6)沉淀约30分钟。 过滤后,取滤液检测总磷和镍。

2.1.2 测试结果

试验结果见表1和表2。对于电镀废水厂废水的预处理,无论从除磷率还是除磷剂成本考虑,采用石灰较好。 但除磷剂P2#可以将磷降低到1mg/L以下,而石灰则很难。 除磷剂P2#在除镍方面具有明显的优势。

2.2 络合废水除磷试验

2.2.1 测试程序

除磷剂P2#测试步骤:

(1) 取500mL废水样品倒入烧杯中;

(2)加碱调节pH值至9~10,边加边搅拌,反应时间1~3分钟;

(3)加入1~3mL漂白水,控制ORP在450mv左右,反应时间90分钟左右;

(4)加入一定量的除磷剂,反应时间5~10分钟;

(5)加碱调节pH值至7~8,反应时间1~3分钟;

(6)加入约1mL的PAM,反应时间5~10分钟;

(7)沉淀约30分钟。 过滤后,取滤液检测总磷和镍。

石灰测试步骤:

(1) 取500mL废水样品倒入烧杯中;

(2)加入适量石灰,边加边搅拌。 反应时间约10分钟;

(3)加入酸(或碱)调节pH值至9~10,边加入边搅拌,反应时间1~3分钟;

(4)加入1~3mL漂白水,控制ORP在450mv左右,反应时间90分钟左右;

(5)加酸调节pH值至7~8,边加边搅拌,反应时间1~3分钟;

(6)加入PAC约2mL,反应时间5~10分钟;

(7)加入约1mL的PAM,反应时间5~10分钟;

(8)沉淀约30分钟。 过滤后,取滤液检测总磷和镍。

2.2.2 测试结果

测试结果见表3和表4。对于电镀废水厂的复合废水,无论是除磷率还是除磷剂成本,均以石灰为佳。 但除磷剂P2#除镍效果较好。

2.3生化出水除磷试验

经物理化学系统处理后,将前处理废水、络合废水等电镀废水汇集在一起​​,用酸或碱调节pH值至7~8,然后进入生化处理系统(A2O) 。

在细菌和微生物的作用下,高分子有机物和结构复杂的物质被分解为小分子和结构相对简单的物质,从​​而很容易去除废水中的COD、氮、磷等。

2.3.1 测试程序

(1)取500mL生化流出液倒入烧杯中;

(2)加入硫酸亚铁,搅拌均匀;

(3)加入双氧水,反应时间约30分钟;

(4)加入石灰调节pH值至8.0~8.5;

(5)加入PAM,反应时间5~10分钟;

(6)沉淀约30分钟。 过滤后,取滤液测定总磷。

2.3.2 测试结果

测试结果见表5。对于电镀废水厂生化出水,可采用芬顿氧化化学沉淀法将TP降低至0.5mg/L以下。

3 结论

电镀废水成分复杂,尤其是大型电镀工业园区。 电镀废水中污染物种类较多,磷以多种形式存在。 有效的废水除磷方法是:化学除磷和生物除磷相结合。 首先对电镀废水进行分类。 含正磷酸盐的废水分为预处理废水,含非正磷酸盐的废水分为络合废水。 采用不同的方法进行物理和化学沉淀,去除大部分磷和重金属。 然后将各类废水(已去除氰化物、铬和重金属等)集中在一起,调节pH值至7~8,然后进入生化处理系统。 生化系统出水经过氧化等处理,可稳定地将电镀废水中的总磷降至0.5mg/L以下。

随着社会的发展和进步,人们对环境保护的要求也越来越严格。 治理污染,不仅要最终达标排放,更要从源头抓起,全过程控制,实行清洁生产。 电镀行业应积极开发和应用无磷替代工艺,更好地解决电镀废水中的磷问题。

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