申請日2015.10.16
公開(公告)日2016.02.17
IPC分類號C02F9/14; C02F101/10
摘要
本發(fā)明公開了一種磷化廢水的再生回用方法，步驟包括：設(shè)定與達(dá)標(biāo)排放差異化的回用水質(zhì)要求，采用按序的一級混凝沉淀、破乳氣浮、超濾、生態(tài)凈化、回用的處理工藝，對磷化廢水進(jìn)行處理后回用于磷化表面處理的各級清洗工序。本發(fā)明的有益效果在于，技改實施后，實現(xiàn)了生產(chǎn)線磷化廢水的再生回用，水質(zhì)可穩(wěn)定達(dá)到回用水質(zhì)要求，磷化質(zhì)量穩(wěn)定。
權(quán)利要求書
1.一種磷化廢水的再生回用方法，其特征在于，步驟包括：
設(shè)定與達(dá)標(biāo)排放差異化的回用水質(zhì)要求，采用按序的一級混凝沉淀、破乳氣浮、超濾、生態(tài)凈化、回用的處理工藝，對磷化廢水進(jìn)行處理后回用于磷化表面處理的各級清洗工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷化廢水的再生回用方法，其特征在于，具體步驟包括：
(1)清洗廢水排入第一調(diào)節(jié)池，脫脂的、酸洗的、磷化的廢槽液排入第二調(diào)節(jié)池;
(2)將第一調(diào)節(jié)池中的水體進(jìn)行一級混凝，一級混凝采用三格池，第一格中和，曝氣+NaOH，將pH調(diào)至8～9，HRT=20min，第二格絮凝，硅藻土+PAC，HRT=5min，第三格助凝，+PAM，HRT=5min;
(3)進(jìn)行沉淀，采用斜管沉淀，HRT=0.5h;
(4)進(jìn)行采用酸化破乳，HCl+PAM，將pH降至5.5～6.0，氣浮出水不再做pH回調(diào)，HRT=40～60min;
(5)進(jìn)行活性炭砂濾，活性炭砂濾通過石英砂和活性炭雙層濾料，配備石英砂反沖洗和活性炭蒸汽解附裝置;
(6)進(jìn)行超濾，超濾的切割分子量10000Dal，配備反沖洗裝置;
(7)最后水體進(jìn)入生態(tài)清水池，HRT=24h，生態(tài)清水池內(nèi)植種耐酸性水生植物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷化廢水的再生回用方法，其特征在于，(4)的酸化破乳使得氣固比α=0.04～0.05。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷化廢水的再生回用方法，其特征在于，(5)的活性炭砂濾的沖洗水送入第一調(diào)節(jié)池。
說明書
一種磷化廢水的再生回用方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種磷化廢水的再生回用方法，屬于廢水的環(huán)保水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
富營養(yǎng)化是當(dāng)前我國水環(huán)境污染的突出問題，特別對于水體交換有限的湖泊水庫等，氮磷等營養(yǎng)鹽富集后易造成藻類的過度繁殖生長，暴發(fā)水華，危及水生態(tài)系統(tǒng)和供水安全。一般認(rèn)為磷是藻類水華的限制性因子，控磷在富營養(yǎng)化治理中顯得尤為關(guān)鍵和重要。
磷是磷化廢水中的主要污染物，以磷酸根(PO43-)為主的活性磷形式存在，濃度可達(dá)幾十mg/L，為減輕磷化廢水排放對水環(huán)境與水生態(tài)的威脅，《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》設(shè)定了0.5mg/L 的一級標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。
表1污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)
典型的磷化處理工藝為：脫脂、清洗、酸洗、清洗、磷化、清洗、后續(xù)處理，磷化廢水主要由兩部分組成，一部分是脫脂、酸洗和磷化等工序的廢槽液，水量小濃度高，呈間歇排放特征;另一部分是脫脂、酸洗和磷化等工序隨后的各級清洗廢水，濃度低水量大，呈連續(xù)排放特征。傳統(tǒng)的磷化廢水處理以除磷為重點，采用兩級混凝沉淀為主的工藝，一級反應(yīng)通過加堿將pH調(diào)至8～9，配加絮凝劑和助凝劑，去除Zn、Fe等重金屬;兩級反應(yīng)繼續(xù)加堿，將pH調(diào)至11～12，并借助絮凝劑和助凝劑，去除磷酸根，然后再通過加酸將pH調(diào)回6～9 的允許排放范圍。該工藝pH調(diào)控復(fù)雜，藥劑投加量大，產(chǎn)泥量大，且不能滿足廢水趨零排放的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種磷化廢水的再生回用方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
一種磷化廢水的再生回用方法，步驟包括：
設(shè)定與達(dá)標(biāo)排放差異化的回用水質(zhì)要求，采用按序的一級混凝沉淀、破乳氣浮、超濾、生態(tài)凈化、回用的處理工藝，對磷化廢水進(jìn)行處理后回用于磷化表面處理的各級清洗工序。
進(jìn)一步地，具體步驟包括：
(1)清洗廢水排入第一調(diào)節(jié)池，脫脂的、酸洗的、磷化的廢槽液排入第二調(diào)節(jié)池;
(2)將第一調(diào)節(jié)池中的水體進(jìn)行一級混凝，一級混凝采用三格池，第一格中和，曝氣+NaOH，將pH調(diào)至8～9，HRT=20min，第二格絮凝，硅藻土+PAC，HRT=5min，第三格助凝，+PAM，HRT=5min;
(3)進(jìn)行沉淀，采用斜管沉淀，HRT=0.5h;
(4)進(jìn)行采用酸化破乳，HCl+PAM，將pH降至5.5～6.0，氣浮出水不再做pH回調(diào)，HRT=40～60min;
(5)進(jìn)行活性炭砂濾，活性炭砂濾通過石英砂和活性炭雙層濾料，配備石英砂反沖洗和活性炭蒸汽解附裝置;
(6)進(jìn)行超濾，超濾的切割分子量10000Dal，配備反沖洗裝置;
(7)最后水體進(jìn)入生態(tài)清水池，HRT=24h，生態(tài)清水池內(nèi)植種耐酸性水生植物。
進(jìn)一步地，(4)的酸化破乳使得氣固比α=0.04～0.05。
進(jìn)一步地，(5)的活性炭砂濾的沖洗水送入第一調(diào)節(jié)池。
磷化廢水的排放和回用對水質(zhì)要求的差異較大，達(dá)標(biāo)排放的核心是去除PO43-，回用則重在去除影響磷化質(zhì)量的鐵、石油類和SS，PO43-對磷化工藝并無負(fù)面影響，因此沒有必要專門去除。換言之，達(dá)標(biāo)排放的重點和難點，對于回用則不是問題�；赜盟|(zhì)指標(biāo)遴選如下：
(1)PO43-是水體富營養(yǎng)化的重要致因，是磷化廢水達(dá)標(biāo)排放的重點和難點，但對磷化工藝并無負(fù)面影響，反而有利于補(bǔ)充磷化槽液的酸度，因此不作為回用水質(zhì)指標(biāo);
(2)脫脂的乳化油和表面活性劑、除銹洗脫的鐵鱗等，都極易粘附于工件表面，從而抑制磷化成膜，所以將石油類、SS及表面活性劑(LAS)等作為3項回用水質(zhì)指標(biāo);
(3)鐵離子(Fe)的積累影響到磷化質(zhì)量，故作為另一項回用水質(zhì)指標(biāo);鋅離子(Zn)對磷皂化工藝并無負(fù)面影響，而且在一級混凝沉淀去除Fe的過程中也會被同步去除，故不再作為回用水質(zhì)指標(biāo);
(4)COD主要來自乳化油和表面活性劑，因此不再單列;
(5)由于采用酸化氣浮工藝，出水pH將處于5～6的酸性水平，有利于中和脫脂工序后粘附于工件表面抑制磷化成膜的堿性物質(zhì)，故不將pH作為再生水質(zhì)指標(biāo)。
表2磷化廢水回用水質(zhì)要求(mg/L)
根據(jù)磷化廢水回用水質(zhì)要求，本發(fā)明的技術(shù)路線見圖1，采用一級混凝沉淀→破乳氣浮→超濾→生態(tài)凈化的工藝，其中通過混凝沉淀同步去除Fe和Zn，同時以鐵鱗為主的SS得到有效去除，此外部分磷酸根也得到去除;通過破乳氣浮同步去除乳化油、懸浮金屬鹽膠體和表面活性劑;通過超濾，配合以前置的活性炭砂濾，進(jìn)一步改善石油類、SS、LAS等指標(biāo)。
技改實施后，實現(xiàn)了生產(chǎn)線磷化廢水的再生回用，水質(zhì)可穩(wěn)定達(dá)到表2所列的回用水質(zhì)要求，磷化質(zhì)量穩(wěn)定。
本發(fā)明的有益效果：
(1)回用水無需專門去除磷酸根，因此本發(fā)明只采用一級混凝，重點是去除Fe，無需反復(fù)調(diào)節(jié)pH，藥劑投加及產(chǎn)泥量均可大幅下降，節(jié)約運(yùn)行成本，同時提高了工藝穩(wěn)定性，生產(chǎn)操作更加簡便。
(2)傳統(tǒng)工藝兩級混凝沉淀的產(chǎn)泥量大，需采用平流沉淀池，本發(fā)明采用一級混凝，產(chǎn)泥量大幅下降，可采用斜管沉淀池，削減工程體量，節(jié)省造價。
(3)傳統(tǒng)工藝中，磷化廢水混凝后形成大量懸浮態(tài)絮體，沉淀性能不佳，水力停留時間一般需2h以上，本發(fā)明通過配加硅藻土，為懸浮態(tài)絮體提供凝聚核，改善沉淀性能，水力停留時間可縮減至 0.5h左右，大幅削減沉淀工序的工程體量，節(jié)省造價。
(3)傳統(tǒng)氣浮工序采用酸化破乳后，pH降至5.5～6.0，氣浮出水需加堿將pH調(diào)回6～9，但對于回用偏酸性水質(zhì)有利于中和脫脂工序后粘附于工件表面的堿性物質(zhì)，故本發(fā)明氣浮出水無需再做pH回調(diào)，節(jié)約建造和運(yùn)行成本。
(4)本發(fā)明在出水池中植種耐酸性水生植物，通過生物富集緩沖回用水質(zhì)要求以外其他指標(biāo)的累計，同時美化環(huán)境。
