磷化處理是對金屬材料及其制件表面進行的一種化學再加工工藝。經磷化處理的金屬材料及其制品表面形成浸入性磷酸鹽膜層,該膜層與金屬基體有良好的結合能力、耐磨性和對涂料的附著能力,因此,機械、鋼鐵等行業都采用磷化處理技術來制作機械零件的防護層。磷化處理工藝一般包括堿洗除油、熱水漂洗、冷水漂洗、酸洗除銹、二次冷水漂洗及磷化等幾個步驟。在其過程中,主要產生堿洗乳化廢水、漂洗廢水、酸洗廢液及磷化廢液等多種廢水。
磷化廢水中除含有大量的磷酸鹽、鋅離子、酸堿物質及有機物外,其中由于生產工藝不同,有時還含有一定量的鎳離子、銅離子或鉛離子等重金屬和表面活性劑等污染物,其成分復雜,處理難度較大。
1、石灰法化學沉淀除磷
投加三氯化鐵和石灰乳澄清液,調整pH值在9-10左右,廢水中的絕大部分磷酸鹽得以沉淀除去,石灰乳在除磷的同時還起到了中和作用。
2、化學法除鋅
化學法除鋅有硫化物法和堿法混凝沉淀等。該工藝采用堿法混凝沉淀除鋅,因為Zn(OH)2溶度積常數Ksp=7.1×10-18,根據氫氧化物M(OH)n的沉淀-溶解平衡及水的離子積Kw=[H+][OH-],可以計算出使氫氧化物沉淀的pH值,即pH值=14-1/n×(log[Mn+]-logKsp)。投加(石灰乳)NaOH調節pH值,控制混凝沉淀的最佳pH值為8.5~9.0,在此條件下,Zn2+與NaOH反應生成Zn(OH)2沉淀,而完全除去。
3、生物氧化除磷脫氮
磷在自然界以2種狀態存在:可溶態或顆粒態。所謂的除磷就是把水中溶解性磷轉化為顆粒性磷,達到磷水分離。廢水在生物處理中,在厭氧條件下,聚磷菌的生長受到抑制,為了自身的生長便釋放出其細胞中的聚磷酸鹽,同時產生利用廢水中簡單的溶解性有機基質所需的能量,稱該過程為磷的釋放。進入好氧環境后,活力得到充分恢復,在充分利用基質的同時,從廢水中攝取大量溶解態的正磷酸鹽,從而完成聚磷的過程。將這些攝取大量磷的微生物從廢水中去除,即可達到除磷的目的。
4、混凝氣浮除磷、除油
加入絮凝劑使廢水中的殘磷和其他污染物質發生混凝反應,產生的絮體與氣浮法產生大量微細氣泡礎附在一起,利用氣泡浮力將其帶出水面。除磷的同時,還可以吸附去除油滴,氣泡上浮速度快,運行安全可靠,是一種經濟實用的除油技術。
5、活性炭吸附除磷
活性炭是水處理中最常用的吸附劑,具有良好的吸附性能和化學穩定性,不易破碎,氣流阻力小,常用的有粉末狀和粒狀,該工藝利用活性炭巨大的比表面積,充分吸附廢水中的微量殘磷和其他污染成分。
6、重力或水壓作用排泥
系統中一級、二級、三級沉淀池和氣浮池中產生的污泥或浮渣都靠重力或水壓作用定期排入污泥濃縮池濃縮,再經壓濾機壓濾后干泥外運,濃縮池的上清液和壓濾液回流至調節池。