[實(shí)用新型]一種預(yù)處理高磷廢水去除總磷的工藝系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420526525.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN204058132U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧先春;王彥成;張小亮;王義尚;李鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京碧水源環(huán)境工程有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C02F11/12
• 代理公司: 北京君智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11305
• 代理人: 黃綠雯

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及工業(yè)廢水處理工藝，尤其涉及一種預(yù)處理高磷廢水去除總磷的工藝系統(tǒng)。

背景技術(shù)

磷污染可對(duì)人體、海洋生物、土壤、水體造成多種程度不同的危害，尤其是水體中以正磷酸鹽離子、聚合磷酸鹽及有機(jī)磷化合物形式存在的磷，總磷濃度在靜止的水體超過86μg/L時(shí)，即判斷該水體為富營(yíng)養(yǎng)化，受到污染。水體中過量的磷將會(huì)引起赤潮，藻類大量繁殖，魚蝦死亡等惡性現(xiàn)象。

電子、電鍍工業(yè)、印刷電路板工業(yè)、化成箔廢水以及一些貴金屬催化劑生產(chǎn)過程中會(huì)大量使用硫酸、硝酸、磷酸、次磷酸鹽等化學(xué)藥劑，使得所排放的高濃度含磷廢水中的次磷酸鹽、亞磷酸鹽成為廢水處理技術(shù)中的一個(gè)難點(diǎn)。排入水體的富含磷酸鹽，在光照和其他環(huán)境條件適宜的情況下會(huì)促使水體中的藻類過量生長(zhǎng)，在隨后的藻類死亡和隨之而來的異養(yǎng)微生物代謝活動(dòng)中，水體中的溶解氧很可能被耗盡，從而造成水體質(zhì)量惡化和水生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)破壞。

目前常用的含磷廢水處理方法是化學(xué)沉淀法，即用石灰調(diào)節(jié)含磷廢水pH值，并加入金屬補(bǔ)集劑等進(jìn)行中和、混凝、絮凝、沉淀。此外還有離子交換法、吸附法、電滲析法、蒸發(fā)濃縮法及反滲法，但經(jīng)這些方法處理后的廢水均無法達(dá)到理想的除磷效果，這些未經(jīng)達(dá)標(biāo)處理的含磷廢水的外排會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，并造成資源浪費(fèi)。此外，有些工業(yè)含磷廢水處理難度更高，廢液中除了次亞磷酸及亞磷酸需要氧化外，尚有大量有機(jī)絡(luò)合劑，高化學(xué)需氧量值(COD)也需要消耗大量氧化劑，故所加的氧化劑分散了力量，常常不能滿足次亞磷酸及亞磷酸的氧化要求，所以去除效果不佳。業(yè)界一般采用Fenton(芬頓試劑)、鐵鹽、鋁鹽混凝等方法處理高磷廢水，但其穩(wěn)定度難以控制，排放水通常也無法達(dá)標(biāo)。

因此，尋找一種預(yù)處理高磷廢水去除總磷的工藝系統(tǒng)，以克服Fenton(芬頓試劑)、鐵鹽、鋁鹽等混凝方法的不足，同時(shí)提高總磷的去除效果具有重要意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種預(yù)處理高磷廢水去除總磷的系統(tǒng)，尤其提供一種基于化學(xué)法多點(diǎn)加藥預(yù)處理高濃度含磷廢水去除總磷工藝系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)處理效果不理想、成本過高的缺點(diǎn)，可有效消除廢水中的磷含量，是目前處理高濃度含磷廢水比較理想的方法。

本實(shí)用新型基于以下原理：

化學(xué)法理論上可以一次加入處理藥劑，本實(shí)用新型選擇分多次加入氯化鈣、酸、氧化劑等原料藥劑，是為了節(jié)約成本和加強(qiáng)處理效果?；瘜W(xué)沉淀除磷是通過化學(xué)沉析過程完成的，通過向污水中投加無機(jī)金屬鹽藥劑，其與污水中溶解性的鹽類，如磷酸鹽、亞磷酸鹽混合后，形成顆粒狀、非溶解性的物質(zhì)，這一過程涉及的是所謂的相轉(zhuǎn)移過程，反應(yīng)方程如式1。實(shí)際上投加化學(xué)藥劑后，污水中進(jìn)行的不僅僅是沉析反應(yīng)，同時(shí)還進(jìn)行著化學(xué)絮凝反應(yīng)。

根據(jù)水質(zhì)分析，化學(xué)沉淀考慮采用鈣鹽用作沉析藥劑。在強(qiáng)堿性條件下，亞磷酸鈣、磷酸鈣的形成是按反應(yīng)式1進(jìn)行：

3Ca²⁺+2PO3³-→Ca₃(PO₃)₂↓????(pH≥8.5)式1

3Ca²⁺+2PO4³-→Ca₃(PO₄)₂↓

研究表明，單獨(dú)的氧化劑對(duì)總磷沒有顯著的去除作用，只能把部分次磷酸鹽、亞磷酸鹽氧化成正磷酸鹽，單獨(dú)FeSO4對(duì)磷的去除作用也較低，其對(duì)水中磷酸鹽去除率僅為10-20％左右。但氧化劑-FeSO4聯(lián)用的工藝具有氧化、吸附和絡(luò)合沉淀等多種機(jī)制，表現(xiàn)出良好的去除水中污染物的效能，實(shí)驗(yàn)顯示，KMnO4和FeSO4反應(yīng)會(huì)原位生成新生態(tài)鐵錳氧化物，其中錳氧化物的引入對(duì)磷酸鹽的去除作用非常明顯。化學(xué)反應(yīng)方程式為反應(yīng)式2：

3Fe²⁺+MnO₄^-+5H₂O＝3Fe(OH)₃↓+MnO₂+H⁺???式2

KMnO₄-FeSO₄工藝對(duì)磷的去除效果隨鐵鹽投量的增加而增加，隨著氧化劑與FeSO₄摩爾比的增加，對(duì)磷的去除率逐漸增加。