申請日2015.10.16
公開(公告)日2016.02.17
IPC分類號C02F9/14; C02F101/10
摘要
本發明公開了一種磷化廢水的再生回用方法，步驟包括：設定與達標排放差異化的回用水質要求，采用按序的一級混凝沉淀、破乳氣浮、超濾、生態凈化、回用的處理工藝，對磷化廢水進行處理后回用于磷化表面處理的各級清洗工序。本發明的有益效果在于，技改實施后，實現了生產線磷化廢水的再生回用，水質可穩定達到回用水質要求，磷化質量穩定。
權利要求書
1.一種磷化廢水的再生回用方法，其特征在于，步驟包括：
設定與達標排放差異化的回用水質要求，采用按序的一級混凝沉淀、破乳氣浮、超濾、生態凈化、回用的處理工藝，對磷化廢水進行處理后回用于磷化表面處理的各級清洗工序。
2.根據權利要求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節池，脫脂的、酸洗的、磷化的廢槽液排入第二調節池;
(2)將第一調節池中的水體進行一級混凝，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)進行沉淀，采用斜管沉淀，HRT=0.5h;
(4)進行采用酸化破乳，HCl+PAM，將pH降至5.5～6.0，氣浮出水不再做pH回調，HRT=40～60min;
(5)進行活性炭砂濾，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)最后水體進入生態清水池，HRT=24h，生態清水池內植種耐酸性水生植物。
3.根據權利要求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.根據權利要求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節池。
說明書
一種磷化廢水的再生回用方法
技術領域
本發明涉及一種磷化廢水的再生回用方法，屬于廢水的環保水處理技術領域。
背景技術
富營養化是當前我國水環境污染的突出問題，特別對于水體交換有限的湖泊水庫等，氮磷等營養鹽富集后易造成藻類的過度繁殖生長，暴發水華，危及水生態系統和供水安全。一般認為磷是藻類水華的限制性因子，控磷在富營養化治理中顯得尤為關鍵和重要。
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，濃度可達幾十mg/L，為減輕磷化廢水排放對水環境與水生態的威脅，《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》設定了0.5mg/L 的一級標準(見表1)。
表1污水綜合排放標準(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，呈連續排放特征。傳統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，一級反應通過加堿將pH調至8～9，配加絮凝劑和助凝劑，去除Zn、Fe等重金屬;兩級反應繼續加堿，將pH調至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調回6～9 的允許排放范圍。該工藝pH調控復雜，藥劑投加量大，產泥量大，且不能滿足廢水趨零排放的要求。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種磷化廢水的再生回用方法。
本發明是通過以下技術方案來實現的。
一種磷化廢水的再生回用方法，步驟包括：
設定與達標排放差異化的回用水質要求，采用按序的一級混凝沉淀、破乳氣浮、超濾、生態凈化、回用的處理工藝，對磷化廢水進行處理后回用于磷化表面處理的各級清洗工序。
進一步地，具體步驟包括：
(1)清洗廢水排入第一調節池，脫脂的、酸洗的、磷化的廢槽液排入第二調節池;
(2)將第一調節池中的水體進行一級混凝，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)進行沉淀，采用斜管沉淀，HRT=0.5h;
(4)進行采用酸化破乳，HCl+PAM，將pH降至5.5～6.0，氣浮出水不再做pH回調，HRT=40～60min;
(5)進行活性炭砂濾，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)最后水體進入生態清水池，HRT=24h，生態清水池內植種耐酸性水生植物。
進一步地，(4)的酸化破乳使得氣固比α=0.04～0.05。
進一步地，(5)的活性炭砂濾的沖洗水送入第一調節池。
磷化廢水的排放和回用對水質要求的差異較大，達標排放的核心是去除PO43-，回用則重在去除影響磷化質量的鐵、石油類和SS，PO43-對磷化工藝并無負面影響，因此沒有必要專門去除。換言之，達標排放的重點和難點，對于回用則不是問題。回用水質指標遴選如下：
(1)PO43-是水體富營養化的重要致因，是磷化廢水達標排放的重點和難點，但對磷化工藝并無負面影響，反而有利于補充磷化槽液的酸度，因此不作為回用水質指標;
(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項回用水質指標;
(3)鐵離子(Fe)的積累影響到磷化質量，故作為另一項回用水質指標;鋅離子(Zn)對磷皂化工藝并無負面影響，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指標;
(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，故不將pH作為再生水質指標。
表2磷化廢水回用水質要求(mg/L)
根據磷化廢水回用水質要求，本發明的技術路線見圖1，采用一級混凝沉淀→破乳氣浮→超濾→生態凈化的工藝，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，進一步改善石油類、SS、LAS等指標。
技改實施后，實現了生產線磷化廢水的再生回用，水質可穩定達到表2所列的回用水質要求，磷化質量穩定。
本發明的有益效果：
(1)回用水無需專門去除磷酸根，因此本發明只采用一級混凝，重點是去除Fe，無需反復調節pH，藥劑投加及產泥量均可大幅下降，節約運行成本，同時提高了工藝穩定性，生產操作更加簡便。
(2)傳統工藝兩級混凝沉淀的產泥量大，需采用平流沉淀池，本發明采用一級混凝，產泥量大幅下降，可采用斜管沉淀池，削減工程體量，節省造價。
(3)傳統工藝中，磷化廢水混凝后形成大量懸浮態絮體，沉淀性能不佳，水力停留時間一般需2h以上，本發明通過配加硅藻土，為懸浮態絮體提供凝聚核，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，節省造價。
(3)傳統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調回6～9，但對于回用偏酸性水質有利于中和脫脂工序后粘附于工件表面的堿性物質，故本發明氣浮出水無需再做pH回調，節約建造和運行成本。
(4)本發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要求以外其他指標的累計，同時美化環境。
