CN107698059A - 一种含磷废水杂质沉淀处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含磷废水杂质沉淀处理方法，先将含磷废水经过三步分级氧化处理：酸化废水，氧化次、亚磷酸盐为正磷酸盐，沉淀磷酸盐，然后通入一级絮凝沉淀池中投加聚合氯化铝进行搅拌混凝处理，静置后的上清液通入二级絮凝沉淀池中投加聚丙烯酰胺进行深化沉淀处理，再依次经过多级过滤处理提升水质，经过前述综合处理后杂质沉淀完全去除。本发明提供一种高效除磷及去除废水中细碎沉淀物的含磷废水杂质沉淀处理方法，通过分级氧化处理和二级沉淀，有效去除杂质沉淀物，杂质清除完全，且处理步骤简单，处理成本低。

Description

一种含磷废水杂质沉淀处理方法

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，尤其指含磷废水的杂质沉淀处理方法。

背景技术

由于铝电解电容器电解液含有次、亚磷酸盐，使生产线和储存容器清洗产生的废水含有一定量的次、亚磷酸盐，常规废水处理方法无法有效去除次、亚磷酸盐，且废水处理过程中磷酸盐与添加的沉淀剂形成难溶的沉淀。但是所生成的沉淀物较细碎略微晃动就会浮起，导致沉淀无法有效清除。

鉴于上述技术问题，开发一种能将细碎沉淀物絮凝为体积较大的沉淀物有效清除沉淀物的废水处理方法是目前本领域迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明创造的目的在于提供一种高效除磷及去除废水中细碎沉淀物的含磷废水杂质沉淀处理方法，通过分级氧化处理和二级沉淀，有效去除杂质沉淀物，杂质清除完全，且处理步骤简单，处理成本低。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：所述处理步骤如下：先将含磷废水经过分级氧化处理后，然后通入一级絮凝沉淀池中投加聚合氯化铝进行混凝处理，静置后的上清液通入二级絮凝沉淀池中投加聚丙烯酰胺进行深化沉淀处理，再依次经过多级过滤处理提升水质，经过前述综合处理后杂质沉淀完全去除。含磷废水经过氧化沉淀处理后产生大量细碎的沉淀，虽然可静置分层，但略微晃动就会浮起，不利于下一步沉淀处理，本发明通过在一级絮凝沉淀池中加入聚合氯化铝，促进废水中沉淀颗粒及微小悬浮物聚集一起形成体积较大沉淀物，便于过滤处理；经过一级絮凝处理后的废水再进一步进行二级絮凝沉淀处理，投加聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺作为助凝剂促进一级絮凝处理后残留的杂质沉淀进一步絮凝，保证杂质沉淀完全。将经过絮凝沉淀处理的废水经过多级过滤处理，使水中的杂质沉淀完全去除。

进一步地，所述聚合氯化铝的投加量与处理废水的质量比为2～3:1000。聚合氯化铝作为絮凝剂，具有促进废水中沉淀颗粒及微小悬浮物聚集一起形成体积较大的沉淀物，若投加量的质量比小于2:1000，则因投加量过少无法达到絮凝细小沉淀物的效果，若投加量的质量比大于3:1000，则导致总药耗量有所增加，包括调节絮凝pH值的硫酸的消耗和氧化钙的消耗等，增加处理成本，且过量添加会导致污泥量增加，影响废水的浊度。

再进一步地，所述聚丙烯酰胺的投加量与处理废水的质量比为1～2:1000。通过投加聚丙烯酰胺吸附废水中残留的悬浮固体离子，使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，加速悬浮液中粒子的沉降。若投加量的质量比小于1:1000，则因投加量过少无法达到二次絮凝效果，若投加量的质量比大于2:1000，则过量添加会导致水体中聚丙烯酰胺残留量超标，增加废水处理步骤，提高处理成本。

再进一步地，所述多级过滤处理为废水依次经过石英砂过滤器、活性炭过滤器和膜分离过滤器的过滤处理。经过絮凝沉淀池沉淀处理后的废水依旧会存在一定的杂质没有清除干净，故再进一步通过多级过滤保证杂质沉淀被完全清除。其中石英砂过滤器能有效截留出去水中的悬浮物、有机物和胶质颗粒，活性炭过滤器进一步吸附粒径更小的悬浮颗粒，膜分离过滤器则作为最终的废水处理关卡，利用小孔径膜截留杂质沉淀。

再进一步地，所述膜分离过滤器所用微孔滤膜的孔径为50～100μm。此孔径的微孔滤膜可以有效截留杂质沉淀，并且可防止因滤膜孔径过小而导致滤膜堵塞，缩短使用寿命，孔径过大则无法有效截留微小杂质沉淀，无法达到去除杂质的效果。

再进一步地，所述分级氧化处理步骤如下：

S1，酸化废水：向废水加入七水合硫酸亚铁，搅拌至七水合硫酸亚铁完全溶解，加入硫酸溶液调节废水pH值为3～4，搅拌0.5～1小时。通过加硫酸溶液酸化废水游离次、亚磷酸盐并且使硫酸亚铁在废水溶液中呈游离态，并避免亚铁离子被氧化为铁离子丧失氧化性，影响步骤S2的处理效果。

S2，氧化次、亚磷酸盐为正磷酸盐：上述步骤S1酸化废水溶液中加入双氧水，持续搅拌反应2～4小时，静置，即得正磷酸盐废水溶液。步骤S1加入的硫酸亚铁提供亚铁离子作为催化剂，双氧水中的过氧化氢与亚铁离子发生一系列自由基反应，不断产生·OH（羟基自由基），使得整个体系具有强氧化性，可以有效氧化次磷酸盐、亚磷酸盐为磷酸盐。加入双氧水后搅拌反应可使双氧水与步骤S1加入的硫酸亚铁充分反应生成羟基自由基，使废水中的次磷酸盐和亚磷酸盐被完全氧化为磷酸盐，亚铁离子在强氧化体系氧化产生新生三价铁离子，三价铁离子可与磷酸盐生成磷酸铁沉淀从而去除废水中部分磷酸根。

S3，沉淀磷酸盐：向上述步骤S2的磷酸盐废水溶液加入过量氧化钙，搅拌反应0.5～1小时，加入氨水调节磷酸盐废水溶液pH值为10，搅拌0.5～1小时。所添加的氧化钙在碱性条件下能与磷酸根生成的羟基磷钙，除磷效果更好，确保处理后废水磷酸盐浓度达到排放标准。

再进一步地，所述步骤S1所述废水含次、亚磷酸盐总浓度高于200ppm时，所述七水合硫酸亚铁的添加量为每200g废水加入七水合硫酸亚铁5～12g，所述双氧水的添加量为每200g废水加入双氧水4～9g。根据废水溶液中次、亚磷酸盐的浓度添加适量的七水硫酸亚铁，提供足够量的亚铁离子进行下一步反应。添加过量的双氧水，保证双氧水和亚铁离子反应生成足够量的游离羟基，形成强氧化体系氧化次、亚磷酸盐和亚磷酸盐为磷酸盐。

再进一步地，所述步骤S1所述废水含次、亚磷酸盐总浓度低于200ppm时，所述七水合硫酸亚铁的添加量为每200g废水加入七水合硫酸亚铁1～4g，所述双氧水的添加量为每200g废水加入双氧水1～4g。根据废水溶液中次、亚磷酸盐的浓度添加适量的七水硫酸亚铁，提供足够量的亚铁离子进行下一步反应。避免加入过量七水合硫酸亚铁造成浪费且增加废水处理成本。添加过量的双氧水，保证双氧水和亚铁离子反应生成足够量的游离羟基，形成强氧化体系氧化次亚磷酸盐和亚磷酸盐为磷酸盐，避免加入过量双氧水造成浪费且增加废水处理成本。

再进一步地，所述双氧水浓度为20%～30%。双氧水浓度过低则导致双氧水与硫酸亚铁反应生成的羟基游离基浓度过低，无法形成强氧化体系氧化次亚磷酸盐和亚磷酸盐。

再进一步地，所述氨水浓度为15%～20%。氨水调废水溶液pH值碱性可使除磷效果更好， 但如果氨水浓度低于15%，则所需添加量大，导致废水处理成本增大；若氨水浓度高于20%则导致废水处理成本增大。

与现有技术相比，本发明创造的有益技术效果：

第一、二级沉淀处理，有效絮凝细小沉淀物。本发明通过一级沉淀处理添加聚合氯化铝和二级沉淀处理添加聚丙烯酰胺促进细小沉淀物聚集沉淀，其中聚合氯化铝促进废水中沉淀颗粒及微小悬浮物聚集一起形成体积较大沉淀物，便于过滤处理，而聚丙烯酰胺作为助凝剂促进一级絮凝处理后残留的杂质沉淀进一步絮凝，保证杂质沉淀完全。

第二、沉淀杂质清除完全。本发明采用多级过滤，分别通过石英砂过滤器、活性炭过滤器和膜分离过滤器处理，将经过絮凝处理形成的杂质沉淀截留出来，使废水中杂质清除干净。

第三、高效氧化次、亚磷酸盐为磷酸盐，磷酸盐清除率高。本发明通过添加七水合硫酸亚铁和双氧水，在酸性溶液环境中亚铁离子催化双氧水不断产生羟基自由基，形成强氧化体系，从而大幅改善单独过氧化氢的氧化能力，迅速将亚磷酸盐和次磷酸盐氧化为磷酸盐，避免传统含磷废水处理过程中出现次、亚磷酸盐无法完全清除的情况。同时，亚铁离子在强氧化体系中氧化为三价铁离子可沉淀去除部分磷酸根，再加入氢氧化钙，磷酸根与钙离子形成羟基磷酸钙沉淀，从而高效去除废水中含磷物质，使废水总磷含来达到排放标准。

第四、处理步骤简单，处理成本低。本发明的废水处理步骤简单，无需额外的预处理，且所用试剂为常规试剂，容易获取，处理过程添加量少，处理所需成本低。

具体实施方式

为便于本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，现结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

含次、亚磷酸盐总浓度为800ppm的废水分级氧化处理步骤如下：

S1，向废水加入七水合硫酸亚铁，所述七水合硫酸亚铁的添加量为每200g废水加入七水合硫酸亚铁12g，搅拌至七水合硫酸亚铁完全溶解，加入硫酸溶液调节废水pH值为3，搅拌0.5小时；

S2，上述步骤S1酸化废水溶液中加入浓度为20%的双氧水，所述浓度为20%的双氧水添加量为每200g废水加入双氧水9g，持续搅拌反应2小时，静置，即得正磷酸盐废水溶液；

S3，向上述步骤S2的磷酸盐废水溶液加入过量氧化钙，搅拌反应0.5小时，用浓度为15%的氨水调节磷酸盐废水溶液pH值为10，搅拌1小时。

经过分级氧化处理后的废水通入一级絮凝沉淀池中投加聚合氯化铝搅拌进行混凝处理，所述聚合氯化铝投加量与处理废水的质量比为2:1000，静置后将上清液通入二级絮凝沉淀池中投加聚丙烯酰胺，搅拌进行深化沉淀处理，所述聚丙烯酰胺投加量与处理废水的质量比为1:1000，经过絮凝处理后的废水再依次经过石英砂过滤器、活性炭过滤器和膜分离过滤器过滤处理，所述膜分离过滤器所用微孔滤膜的膜孔径为50μm。

实施例2

含次、亚磷酸盐总浓度为200ppm的废水分级氧化处理步骤如下：

S1，向废水加入七水合硫酸亚铁，所述七水合硫酸亚铁的添加量为每200g废水加入七水合硫酸亚铁5g，搅拌至七水合硫酸亚铁完全溶解，加入硫酸溶液调节废水pH值为4，搅拌1小时；

S2，上述步骤S1酸化废水溶液中加入浓度为25%的双氧水，所述浓度为25%的双氧水添加量为每200g废水加入双氧水5g，持续搅拌反应3小时，静置，即得正磷酸盐废水溶液；

S3，向上述步骤S2的磷酸盐废水溶液加入过量氧化钙，搅拌反应1小时，用浓度为20%的氨水调节磷酸盐废水溶液pH值为10，搅拌0.5小时。

经过分级氧化处理后的废水通入一级絮凝沉淀池中投加聚合氯化铝搅拌进行混凝处理，所述聚合氯化铝投加量与处理废水的质量比为3:1000，静置后将上清液通入二级絮凝沉淀池中投加聚丙烯酰胺，搅拌进行深化沉淀处理，所述聚丙烯酰胺投加量与处理废水的质量比为2:1000，经过絮凝处理后的废水再依次经过石英砂过滤器、活性炭过滤器和膜分离过滤器过滤处理，所述膜分离过滤器所用微孔滤膜的膜孔径为80μm。

实施例3

含次、亚磷酸盐总浓度为100ppm的废水分级氧化处理步骤如下：

S1，向废水加入七水合硫酸亚铁，所述七水合硫酸亚铁的添加量为每200g废水加入七水合硫酸亚铁3g，搅拌至七水合硫酸亚铁完全溶解，加入硫酸溶液调节废水pH值为3，搅拌0.5小时；

S2，上述步骤S1酸化废水溶液中加入浓度为30%的双氧水，所述浓度为30%的双氧水添加量为每200g废水加入双氧水3g，持续搅拌反应4小时，静置，即得正磷酸盐废水溶液；

S3，向上述步骤S2的磷酸盐废水溶液加入过量氧化钙，搅拌反应0.5小时，用浓度为20%的氨水调节磷酸盐废水溶液pH值为10，搅拌1小时。

经过分级氧化处理后的废水通入一级絮凝沉淀池中投加聚合氯化铝搅拌进行混凝处理，所述聚合氯化铝投加量与处理废水的质量比为2:1000，静置后将上清液通入二级絮凝沉淀池中投加聚丙烯酰胺，搅拌进行深化沉淀处理，所述聚丙烯酰胺投加量与处理废水的质量比为2:1000，经过絮凝处理后的废水再依次经过石英砂过滤器、活性炭过滤器和膜分离过滤器过滤处理，所述膜分离过滤器所用微孔滤膜的膜孔径为100μm。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按以上所述顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：先将含磷废水经过分级氧化处理后，然后通入一级絮凝沉淀池中投加聚合氯化铝进行搅拌混凝处理，静置后的上清液通入二级絮凝沉淀池中投加聚丙烯酰胺进行深化沉淀处理，再依次经过多级过滤处理提升水质，经过前述综合处理后杂质沉淀完全去除。

2.根据权利要求1所述的一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：所述聚合氯化铝的投加量与处理废水的质量比为2～3:1000。

3.根据权利要求1所述的一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的投加量与处理废水的质量比为1～2:1000。

4.根据权利要求1所述的一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：所述多级过滤处理为废水依次经过石英砂过滤器、活性炭过滤器和膜分离过滤器的过滤处理。

5.根据权利要求4所述的一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：所述膜分离过滤器所用微孔滤膜的孔径为50～100μm。

6.根据权利要求1所述的一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：所述分级氧化处理步骤如下：

S1，酸化废水：向废水加入七水合硫酸亚铁，搅拌至七水合硫酸亚铁完全溶解，加入硫酸溶液调节废水pH值为3～4，搅拌0.5～1小时；

S2，氧化次、亚磷酸盐为正磷酸盐：上述步骤S1酸化废水溶液中加入双氧水，持续搅拌反应2～4小时，静置，即得正磷酸盐废水溶液；

S3，沉淀磷酸盐：向上述步骤S2的磷酸盐废水溶液加入过量氧化钙，搅拌反应0.5～1小时，用氨水调节磷酸盐废水溶液pH值为10，搅拌0.5～1小时。

7.根据权利要求6所述的一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：所述步骤S1所述废水含次、亚磷酸盐总浓度高于200ppm时，所述七水合硫酸亚铁的添加量为每200g废水加入七水合硫酸亚铁5～12g，所述双氧水的添加量为每200g废水加入双氧水4～9g。

8.根据权利要求6所述的一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：所述步骤S1所述废水含次、亚磷酸盐总浓度低于200ppm时，所述七水合硫酸亚铁的添加量为每200g废水加入七水合硫酸亚铁1～4g，所述双氧水的添加量为每200g废水加入双氧水1～4g。

9.根据权利要求6至8任意一项权利要求所述的一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：所述双氧水浓度为20%～30%。

10.根据权利要求6至8任意一项权利要求所述的一种含磷废水杂质沉淀处理方法，其特征在于：所述氨水浓度为15%～20%。