[發(fā)明專利]一種一體化高效氧化脫除化學(xué)鍍廢水中次亞磷的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011480252.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN112759147A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳文明;王俊;李海洋;查晨;王娣;贠守寶;李淑艷;楊建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中新聯(lián)科環(huán)境科技（安徽）有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/06
• 分類號(hào): C02F9/06;C02F101/10;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉培越

本發(fā)明公開了一種一體化高效氧化脫除化學(xué)鍍廢水中次亞磷的方法，包括以下步驟:步驟一、將含磷廢水經(jīng)過濾器進(jìn)行預(yù)處理后，進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池一，加入硫酸，調(diào)節(jié)pH為3?5；步驟二、將pH調(diào)節(jié)池一的出水，經(jīng)過含零價(jià)鐵填料的裝置，加入過硫酸鉀進(jìn)行一級(jí)活化，停留時(shí)間30min，出水進(jìn)調(diào)節(jié)池二；步驟三、向調(diào)節(jié)池二中加入硫酸或氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH為5?6；本發(fā)明采用配合使用不同電極材質(zhì)、不同氧化劑的組合，對(duì)含有次亞磷的化鎳廢水進(jìn)行過電解。電場下溶液中產(chǎn)生的活性氧、活性氯、羥基自由基等活性組分，有促進(jìn)氧化反應(yīng)的作用，并在電場下實(shí)現(xiàn)目標(biāo)離子的定向脫除。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)鍍廢水技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一體化高效氧化脫除化學(xué)鍍廢水中次亞磷的方法。

背景技術(shù)

化學(xué)鍍又稱為“無電解電鍍”，是不依賴外加電流、僅靠鍍液中的還原劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，在金屬表面的催化作用下使金屬離子沉積于金屬表面的過程。化學(xué)鍍與電鍍相比，具有鍍層分散能力好、工藝設(shè)備簡單、操作不需要電源及電極系統(tǒng)等優(yōu)勢。化學(xué)鍍最初采用的還原劑為甲醛，隨著工藝的進(jìn)步和對(duì)鍍層質(zhì)量的不同要求，傳統(tǒng)的還原劑甲醛逐步被替代，目前多采用次磷酸及其鹽類作為還原劑。除了鍍層離子被還原外，次磷酸根本身也有一部分會(huì)被吸附氫原子還原為磷，形成Metal-P合金鍍層。化學(xué)反應(yīng)過程中鍍液中次磷酸鹽(例如次磷酸氫二鈉NaH2PO2，磷的化合價(jià)為+1價(jià))被氧化成亞磷酸鹽(例如亞磷酸氫二鈉NaH2PO3，磷的化合價(jià)為+3價(jià))。當(dāng)化學(xué)鍍的槽液中亞磷酸鹽累積到一定程度時(shí)，槽液必須進(jìn)行淘汰，合并鍍件過程中產(chǎn)生的漂洗水，形成了化學(xué)鍍廢水。

化學(xué)鍍廢水中金屬離子可通過破絡(luò)合物，調(diào)整pH，添加重捕劑等技術(shù)手段除去，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；而其中的磷，主要以次亞磷為主，很難通過沉淀的方式去除，一般都是利用強(qiáng)氧化劑(例如雙氧水、次氯酸鈉、高錳酸鉀、氯氣，也有使用芬頓或類芬頓工藝產(chǎn)生的羥基自由基)將次磷亞磷氧化成正磷酸鹽，然后再通過添加鈣鹽等，形成溶解度極小的正磷酸鹽沉淀而去除。通過研究這些強(qiáng)氧化劑的使用，起氧化作用的只是很少一部分，為了使磷的脫除率增高，一般是加大強(qiáng)氧化劑使用量，這導(dǎo)致藥劑費(fèi)用和人力成本非常高，操作復(fù)雜化。傳統(tǒng)的除磷劑，含有大量的硫酸根，易與后續(xù)工序添加的鈣離子形成難容的硫酸鈣，硫酸鈣結(jié)垢并頻繁堵塞管道，造成運(yùn)行困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種一體化高效氧化脫除化學(xué)鍍廢水中次亞磷的方法，已知磷在堿性介質(zhì)中的電勢圖見圖3；在酸性條件的電勢圖見圖4；

而眾多的氧化劑中，如羥基自由基氧化電位2.85v，臭氧2.08v，高錳酸鉀1.68v，次氯酸1.61v，過氧化氫為1.76v，氯氣為1.358v，氧氣為1.23v，硝酸0.96v，濃硫酸0.9v等等，在熱力學(xué)上判斷，眾多的氧化劑完全可以將1 價(jià)次磷、3價(jià)亞磷氧化成5價(jià)正磷。本發(fā)明采用配合使用不同電極材質(zhì)、不同氧化劑的組合，對(duì)含有次亞磷的化鎳廢水進(jìn)行過電解。電場下溶液中產(chǎn)生的活性氧、活性氯、羥基自由基等活性組分，有促進(jìn)氧化反應(yīng)的作用，并在電場下實(shí)現(xiàn)目標(biāo)離子的定向脫除。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種一體化高效氧化脫除化學(xué)鍍廢水中次亞磷的方法，包括以下步驟:

步驟一、將含磷廢水經(jīng)過濾器進(jìn)行預(yù)處理后，進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池一，加入硫酸，調(diào)節(jié)pH為3-5；

步驟二、將pH調(diào)節(jié)池一的出水，經(jīng)過含零價(jià)鐵填料的裝置，指的是在一個(gè)容器里加入鐵花，起到催化作用，加入過硫酸鉀進(jìn)行一級(jí)活化，停留時(shí)間30min，出水進(jìn)調(diào)節(jié)池二；

步驟三、向調(diào)節(jié)池二中加入硫酸或氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH為5-6；

步驟四、調(diào)節(jié)池二出水，經(jīng)過電解裝置進(jìn)行二次活化，通過向其中投加MnCl₂，電解產(chǎn)生羥基自由基，能進(jìn)一步氧化次亞磷，停留時(shí)間2h；

步驟五、將電解裝置的出水，進(jìn)調(diào)節(jié)池三，調(diào)節(jié)pH為9，向其中加入氯化鈣，促使水中的磷形成磷酸鈣沉淀，停留時(shí)間10分鐘；