環氧丙烷和苯乙烯（SMPO）裝置工藝過程中添加聚磷酸鹽，其排出的工藝廢水經過蒸發濃縮單元（ECU）、濃縮液焚燒爐（LCI）焚燒等處理后，廢水中總磷濃度較低，濁度較高，且存在大量的碳酸鹽、重碳酸鹽，不能滿足廣東省地方標準DB44／26—2001《水污染物排放限值》表4中TP一級排放的限值（ρ（TP）≤0．5mg／L）。對此類廢水的處理，國內一些水處理專業廠家推薦通過添加氧化劑將聚磷酸鹽氧化為正磷酸鹽，再投加石灰等藥劑除磷的方案。此方案將廢水TP質量濃度處理至不超過1mg／L，費用為15～30元／t（不含污泥處理費用），且產生大量化學污泥，企業難以承受。

由于SMPO工藝廢水TP的質量濃度僅有3mg／L左右，且正磷酸鹽占到50％左右，以顆粒、膠體形態存在的其他形態磷以及正磷酸鹽皆可以通過混凝沉淀的形式去除。本研究直接投加混凝劑進行混凝沉淀除磷，考察混凝沉淀除磷的影響因素及效果，為SMPO生產工藝廢水處理的工程化提供技術方案。

1、材料與方法

1．1 儀器和藥劑

（1）儀器。FA－ZR4－6混凝試驗攪拌機。

（2）藥劑。PFAC，質量分數為10％；FeCl3，質量分數為43％，稀釋至質量分數為10％的溶液；陰離子型聚丙烯酰胺PAM，配制為質量分數為0．1％的溶液；98％濃硫酸，分析純，稀釋至10％濃度水溶液。

1．2 廢水水質

試驗用水取自SMPO生產裝置排水，廢水水質如表1所示。

由表1可知，廢水含磷量不高，其中正磷酸鹽占TP的50％以上，存在大量碳酸鹽、重碳酸鹽，懸浮物濃度、pH值較高。

1．3 試驗方法

FeCl3對磷的去除率能穩定保持在90％以上；PAFC除磷一方面是通過水解的鋁、鐵離子與磷酸鹽生成難溶物質，另一方面鋁、鐵的聚合產物以強力的吸附架橋與網捕作用加速磷的去除。PAC和PAM聯用可以達到強化混凝除磷的作用。因此，試驗分別選用FeCl3及PFAC作為混凝劑，PAM作為絮凝劑。

由于SMPO生產廢水中碳酸鹽堿度較高，采用鋁鹽與鐵鹽除磷時，易生成Fe2（CO3）3、Al2（CO3）3，大大增加藥劑消耗量，也會產生過量廢渣。相關研究表明，鋁鹽與鐵鹽除磷藥劑最佳反應的pH值一般在6．8～7．5，因此，考慮先將廢水加硫酸中和，降低碳酸鹽堿度，然后進行混凝除磷、除濁。

試驗在六聯攪拌機上進行，取1000mLSMPO生產廢水于500r／min下攪拌30s后，加入混凝劑運行1min，再于200r／min下運行10s后，加入PAM運行1min，再于70r／min下運行2min，于40r／min運行2min，沉淀15min，取上清液測定濁度及TP。試驗共設計1個空白、6個混凝劑投加量梯度、4個pH值控制梯度，以驗證在不同混凝劑投加量、不同pH值條件下TP及濁度的去除效果。試驗目標為出水ρ（TP）≤0．5mg／L，濁度＜20NTU。

1．4 分析方法

TP、濁度、pH值等均采用國家標準方法測定。

2、結果與討論

控制pH值分別為9．37（原水）、8．5、8．0、7．5，其中當pH值為9．37時，混凝劑投加量為200~1500mg／L；當pH值為8.5時，混凝劑投加量為80～200mg／L；當pH值為8.0時，混凝劑投加量為50～300mg／L；當pH值為7.5時，混凝劑投加量分別為20、40、60mg／L。在此試驗條件下，PAM投加量為2mg／L，混凝沉淀除磷除濁的試驗結果見圖1~圖4。

由圖1~圖4可見，在不調節原水pH值的情況下，要使出水達到預期的濁度小于20NTU，TP質量濃度小于0．5mg／L的目標，混凝劑的投加量很高，需要投加600mg／L以上，當混凝劑PFAC投加量為600mg／L時，出水TP質量濃度為0．41mg／L，濁度為2．72NTU。將原水pH值調整至8．5，混凝劑的投加量大幅降低，當混凝劑PFAC投加量為120mg／L時，TP質量濃度為0．37mg／L，濁度為3．9NTU。pH值繼續降低，混凝劑的投加量可繼續下降，但下降量較少，當pH值為7．5時，混凝劑PFAC的投加量可降低至60mg／L，出水TP質量濃度為0．44mg／L，濁度為6．48NTU。

采用FeCl3作為混凝劑時，除磷效果較好，但出水濁度較高，通常在100NTU以上，難以滿足設計要求，不建議選用。

pH值對除磷除濁混凝劑的投加量影響較大，其主要原因是SMPO生產廢水中碳酸鹽堿度較高，生成Fe2（CO3）3、Al2（CO3）3，大大增加藥劑消耗量。通過加酸降低碳酸鹽堿度，有效提高了除磷除濁混凝劑的利用率。

綜上所述，在pH值為7．5～9．7的范圍內采用PFAC作為混凝劑處理SMPO廢水，均能使出水TP的質量濃度小于0．5mg／L，出水濁度小于20NTU，各處理方案的處理成本不同，加酸調節pH值至8．3～8．5時，中和藥劑費用最低，總成本為4～5元／t。綜合處理效果和藥劑成本，SMPO生產廢水強化混凝除磷的最佳除磷除濁方案是：硫酸中和＋PFAC混凝沉淀。

3、結論

（1）SMPO生產廢水強化混凝除磷時，PFAC和FeCl3藥劑的投加量受原水pH值的影響較大，其主要原因是原水中含有大量的碳酸鹽堿度，反應生成Fe2（CO3）3、Al2（CO3）3，大大增加了藥劑消耗量。加酸中和調整原水pH值可以有效減少混凝劑的投加量。

（2）酸中和＋PFAC混凝處理SMPO生產廢水的最佳方案是：調節pH值至8．0～8．5，然后投加100～150mg／L的PFAC混凝劑、2mg／L的PAM絮凝劑進行混凝沉淀，出水TP質量濃度可以達到0．3～0．5mg／L，濁度小于10NTU。

（3）酸中和＋PFAC混凝處理SMPO生產廢水的工藝流程簡單，處理出水滿足設計要求。相比氧化和石灰除磷的方案，化學污泥量少，運行成本低。（來源：中海油惠州石化有限公司）