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2018年國家加大對于氮磷污染物的整治工作,強調(diào)氮磷污染源一定要實現(xiàn)達標排放的目標。對重點行業(yè)和重點區(qū)域強調(diào)安裝總磷總氮的在線監(jiān)測設(shè)備,可以說是對排污企業(yè)的重大的整治。而電鍍廢水處理作為污染企業(yè)的一個重點項目,次磷的超標對于企業(yè)的水質(zhì)有著重大影響。實現(xiàn)電解廢水處理中的次磷達標排放,首先要對電鍍廢水中的磷的種類和含量進行檢測,并提出最為可行的處理方案。
電鍍廢水具有一定的復(fù)雜性,其中廢水中的磷的含量和種類都是不一樣的。想要實現(xiàn)次磷的達標排放,我們先來認識一下磷的種類,以及每一種磷具有哪些化學(xué)性質(zhì)。
按照磷的化合價態(tài)來區(qū)分,包括+1價,+3價,+5價,以及不定價態(tài)。其中+1價和+3價分別為次磷和亞磷,次磷很容易轉(zhuǎn)化為亞磷,兩者統(tǒng)稱為次亞磷酸鹽。
+5價態(tài)是正磷,以磷酸鹽為主,但是同時又衍生出幾種形態(tài),最常見的是偏磷和焦磷,在偏磷和焦磷中,磷的化合態(tài)也是+5價,但是分子結(jié)構(gòu)與磷酸鹽又有所不同。不定價態(tài)以有機磷為主,主要是含碳-磷鍵的化合物或含有機基團的磷酸衍生物,磷的化合價態(tài)不能確定。
由此可見,磷有很多種類,在處理電鍍廢水前,需要弄清楚電鍍廢水中磷的化合價和衍生結(jié)構(gòu),然后再制定相應(yīng)的解決方案。
首先,是正磷酸鹽,在電鍍工藝中主要以陽極氧化和磷化為主。其中磷的化合價為+5價。現(xiàn)在市場上大部分的除磷劑都是處理正磷的,以紅色液體或者黃色固體為主,主要成分是各種結(jié)構(gòu)的鈣鹽、鐵鹽或鋁鹽。其原理是在合適的pH條件下,鈣、鋁、鐵離子等能夠與磷酸根離子形成磷酸鈣、磷酸鐵以及磷酸鋁沉淀,從而把磷去除達標。
對于焦磷酸鹽和偏磷酸鹽,在電鍍焦磷酸銅工藝中會產(chǎn)生相應(yīng)的廢水,這類廢水直接加除磷劑是無法去除總磷的,依據(jù)其化學(xué)性質(zhì),焦磷酸鹽和偏磷酸鹽在酸性條件下會自動水解成正磷酸鹽,因此我們首先調(diào)酸進行水解,然后再通過加入相應(yīng)的正磷酸鹽除磷劑沉淀即可去除總磷。
其次,是次亞磷酸鹽,電鍍工藝中主要以化學(xué)鍍鎳為主,在塑料電鍍銅鎳鉻,五金酸性化學(xué)鍍鎳以及線路板化學(xué)鍍鎳金中較為常見。化學(xué)鍍鎳是使用次磷酸鈉作為還原劑,將鎳離子還原成金屬鎳而沉積在各種材料表面形成致密鍍層的鍍種。
次亞磷酸鹽通過加入鈣鹽、鐵鹽或鋁鹽等傳統(tǒng)除磷劑是無法沉淀的,市場上有通過芬頓氧化或者漂白水氧化法把次亞磷轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽,再通過鈣鹽沉淀去除的方法,然而在實際的氧化過程中,芬頓氧化的效率只能夠達到60%左右,而且需要很長的氧化時間以及較大的加藥量,甚至需要加熱到60℃以上,操作麻煩,運行成本高,污泥產(chǎn)生量大,仍然無法有效去除次亞磷。企業(yè)病急亂投醫(yī),經(jīng)常往這里投錯了方向。
針對次亞磷酸鹽,安峰環(huán)保針對性地開發(fā)了除磷藥劑,能夠通過均相共沉淀技術(shù),與水中的次亞磷酸鹽結(jié)合生成不溶性沉淀,無需轉(zhuǎn)化為正磷,把總磷處理至0.5mg/L以下,目前廣泛應(yīng)用在塑料電鍍以及五金化學(xué)鍍廢水處理中。
最后,是有機磷酸鹽,其在電鍍工藝中多存在于前處理的添加劑中,如除油粉中的四烷基醇酰胺磷酸酯,無氰電鍍的絡(luò)合劑HEDP等。
有機磷酸鹽的處理比較繁瑣,有三種思路進行去除。
第一,是通過生化的方法將有機磷分解為正磷,而后通過除磷劑沉淀去除,但是在實際處理中由于電鍍廢水可生化性比較差,有機磷轉(zhuǎn)化為正磷的效率較低,因此效果欠佳;
第二,是通過高級氧化技術(shù)將有機磷分解為無機磷,而后通過沉淀去除,此種方法應(yīng)用較多,常見的高級氧化技術(shù)如芬頓氧化技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)等。
第三,也是最省事的方式就是更換電鍍的前處理藥水,使用不含磷的添加劑,目前國內(nèi)很多電鍍工業(yè)園區(qū)都禁止使用含有機磷的除油粉,以避免對廢水處理帶來難度。
每一種磷的來源、價態(tài)以及相應(yīng)的處理方法如下表所示,因此解決電鍍廢水磷超標,需要對癥下藥,弄清楚磷的形態(tài),才能不花冤枉錢,實現(xiàn)藥到病除。
電鍍廢水中的磷種類主要可以分為三大類,分別是正磷酸鹽、焦磷酸鹽和偏磷酸鹽,其中這些磷又可以分為不同的小類。安峰環(huán)保在除磷方法上針對次亞磷酸鹽開發(fā)了特定的除磷藥劑。最重要的是所有除磷藥劑都是無磷的,這對電鍍廢水處理中非常的重要。如果除磷藥劑中含磷成份,就會給廢水處理帶來一定的難度。
電鍍廢水中如何把次磷達標排放,關(guān)鍵是對磷的成分和種類進行正確的分析,并提出最為可行的處理方案。電鍍廢水雖然處理上有一定的復(fù)雜性,但是實現(xiàn)達標排放已經(jīng)不是什么難事。安峰環(huán)保在電鍍廢水處理上已經(jīng)超前實現(xiàn)藥劑處理無磷化,和電鍍廢水的零污染排放。