酸洗磷化是機械加工過程中一個重要的前期處理程序,在生產(chǎn)過程中需對鋼件進行脫脂處理,以除去表面的油污,脫脂采用噴淋工藝,脫脂液通過脫脂槽循環(huán)使用,間歇排放,定期補充脫脂粉,故有少量廢水產(chǎn)生;表調(diào)、磷化也采用噴淋工藝,分別通過表調(diào)、磷化槽循環(huán)使用,定期排放,需定期補充表調(diào)、磷化液,故表調(diào)、磷化工序也有少量廢水產(chǎn)生;在脫脂、磷化后的清洗工藝中將產(chǎn)生清洗廢水,清洗槽采用溢流出水。酸洗磷化污水一般呈酸性,水中含有大量的油脂、金屬離子以及草酸類,按照環(huán)保要求必須經(jīng)過處理達到排放要求后方可排放。
酸洗磷化污水處理的重點是去除 PO43-、Fe2+,因含有機物太少,不適合生物處理,所以采用物化處理。廢水中的磷一般具有3種形態(tài):正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷化合物。磷化廢水中主要為正磷酸鹽,正磷酸鹽是可以被化學沉淀的,廢水中的磷酸根離子能與多種金屬離子發(fā)生反應,生成磷酸鹽沉淀,其中較常用的有鈣鹽、鐵鹽和鋁鹽3種,反應的方程式為:
3Ca2++2PO43-—Ca3(PO4)2↓PKS≈33 (1)
10Ca2++6PO43-+2OH-—Ca10(OH)2(PO4)6↓PKS≈90 (2)
Fe3++2PO43-—FePO4↓ PKS≈21 (3)
Al3++PO43-—AlPO4↓ PKS≈23 (4)
由于Ca2+ 能和磷酸根形成多種形式的磷酸鹽沉淀,這些沉淀較其他磷酸鹽沉淀穩(wěn)定,且Ca(OH)2比其他金屬鹽絮凝劑價格便宜,因此本實驗采用價廉且沉淀效果較好的Ca(OH)2作為主要的沉淀劑。采用化學沉淀與絮凝結(jié)合的方法去除磷化廢水中的磷酸鹽在pH值為8.5~9生成的沉淀量達到最大,磷的去除率也達到最大。廢水pH至>9時,可達到較好的除磷效果,出水加酸回調(diào)。在化學沉淀的基礎(chǔ)上再加入PAM為絮凝劑,提高了除磷效果。而廢水中的Fe2+與OH-起化學反應生成Fe(OH)2沉淀去除了Fe2+。
綜合廢水的水質(zhì)水量決定了廢水的處理工藝,另外考慮企業(yè)發(fā)展需要、場地大小及對環(huán)境的影響等因素,切合實際考慮設(shè)計方案。
車間生產(chǎn)廢水主要含有磷酸鹽和Fe2+等物質(zhì),脫脂廢液中含有大量清洗劑洗液,為了保證處理效果,減少運行成本,需要選用簡便可行的處理工藝。
酸洗磷化污水首先進入集水池,在該處理單元內(nèi)進行水質(zhì)水量和pH調(diào)節(jié),通過加藥系統(tǒng)加入氫氧化鈣進行酸堿中和反應,將pH調(diào)到11.0,使綜合廢水中的磷酸鹽和Fe2+生成沉淀,在絮凝沉淀器的作用下進行初次沉淀,出水自流進入絮凝沉淀器,在PAC、PAM的作用下在絮凝沉淀器進行固液分離有效的去除,出水達標排放。廢水處理站中絮凝沉淀器、一級沉淀罐產(chǎn)生的污泥進入污泥池濃縮,然后經(jīng)壓濾機壓濾成泥餅外運。
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