摘要：以深圳某精密零件廠所產(chǎn)生的含多種金屬磷化廢水為例，探討了對(duì)磷化廢水的處理，實(shí)驗(yàn)采用不同化學(xué)混凝劑對(duì)含多種金屬廢水進(jìn)行 處理。通過(guò)比較不同PH值以及不同沉淀劑對(duì)磷化廢水中總磷和各金屬去除率的影響，確定最佳處理方案。研究結(jié)果表明：采用以Fe（C）l3和Ca （OH）2為沉淀劑配合使用得到良好的處理效果。

關(guān)鍵詞：磷化廢水；廢水處理；化學(xué)沉淀法

目前，國(guó)內(nèi)外污水除磷技術(shù)主要有生物法和化學(xué)法兩大類[1]，生物法如A/O、A2/O、UCT工藝，主要適合處理低濃度及有機(jī)態(tài)含磷廢水[化學(xué)法主要有混凝沉淀法、結(jié)晶法、離子交換吸附法、電滲析、反滲透等工藝，主要適合處理無(wú)機(jī)態(tài)含磷廢水，其中，混凝沉淀與結(jié)晶綜合處理 技術(shù)可以處理高濃度含磷廢水，除磷率較高，是一種可靠的高含磷廢水處理方法[3]。

1.試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)主要試劑及儀器

試驗(yàn)藥劑：5%左右的石灰乳、10%Fe（C）l 蒸餾水；

試驗(yàn)儀器：200ml燒杯、50ml量筒、漏斗、中 速定性濾紙、多功能磁力攪拌器（上海司樂(lè)儀器 廠）、722型光柵分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀 器有限公司）、XJ-Ⅲ消解裝置（韶關(guān)市市明天 環(huán)保儀器有限公司）、原子吸收裝置。

1.2試驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果分析

1.2.1 PH對(duì)廢水各成分濃度的影響

取120ml廢水，不加任何沉淀劑的情況下只用NaOH調(diào)節(jié)其PH，分析原水各組分的變化，當(dāng)總磷的PH在5到10的范圍內(nèi)變化十分明顯，原因是磷酸的三步離解產(chǎn)生H+被OH-消耗使得平衡向右移動(dòng)產(chǎn)生的PO43-也逐漸增多在廢水中的一部分金屬就與PO43-結(jié)合形成沉 淀，從而使總磷集聚下降。但當(dāng)PH繼續(xù)升高變化就不在明顯，原因可能是OH-開(kāi)始與適合此PH沉淀的金屬反應(yīng)而非與PO43-。當(dāng)PH到 12的時(shí)候總磷稍有增加，其原因可能是Z （PO）42中的Zn2+轉(zhuǎn)化為ZnO2-，總磷又轉(zhuǎn)化為正 磷酸鹽。這樣，通過(guò)調(diào)PH大于9小于12，不僅 能降低廢水中的TP，也能去除一部分金屬離子。

下圖（圖1）PH的變化對(duì)水中COD的影響，有曲線可知PH在5～9的時(shí)候變化明顯，當(dāng) PH為11的時(shí)候稍有上升，PH為12時(shí)有開(kāi)始下降。

下圖（圖2）金屬的變化。其中只有Zn2+隨 PH增大到11以后含量逐漸增大，其原因在于 Zn（OH）2的溶解度在在PH為8時(shí)候就已經(jīng)沉 淀完全，而在10.5時(shí)開(kāi)始溶解，在PH到12～13 的時(shí)候完全溶解。其余金屬離子銅變化最大，鎳 變化不明顯。據(jù)有關(guān)資料證實(shí)N（iOH）2開(kāi)始沉 淀的PH為6.7～7.7，沉淀完全的PH為9.5，Cu（OH）2則在PH7～9沉淀完全，由圖看來(lái)，當(dāng)PH 大于11后又有變化，原因可能是離解的PO43- 與Cu2+反應(yīng)生成Cu3（PO）42沉淀促使Cu2+進(jìn)一 步降低。

最后可以得出結(jié)論：在利用沉淀劑沉淀時(shí)須考慮先后順序，在適合的PH范圍內(nèi)除最多的磷和金屬離子，以達(dá)到沉淀完全。

1.2.2 Fe3+除磷的試驗(yàn)

根據(jù)磷的含量計(jì)算出FeCl3的理論投加量 為65.4mg/l。常溫下，取磷化廢水120ml加入 10%的FeCl3溶液10ml，攪拌10分鐘，靜置后 過(guò)濾，取上清液分析磷的變化如表1：

從表1可見(jiàn)，盡管FeCl3投加量較理論投加量多，但是磷的去除率相對(duì)而言不是非常理想，從化學(xué)反應(yīng)的觀點(diǎn)上來(lái)看，藥劑的投加量取決于磷的存在量。但一般情況下，實(shí)際中化學(xué)藥劑的投加量都是大于根據(jù)化學(xué)式計(jì)算的投加量，這是因?yàn)槲鬯�中的氫氧根離子和金屬離子生成氫氧化物沉淀而消耗一定數(shù)量的金屬離 子，雖然氫氧化物沉淀也吸附一部分的磷，但是不能去除廢水中溶解的磷。[5]

1.2.3 C（aOH）2對(duì)廢水處理效果

由于Ca（OH）2與廢水中各元素發(fā)生反應(yīng) 較復(fù)雜，磷酸根在Ca（OH）2加入的同時(shí)，由 于PH值的升高，可產(chǎn)生不同的化合物沉淀。 可能先生成CaHPO·42H2O而后產(chǎn)生較穩(wěn)定的 Ca10（PO）46（OH）2。其化學(xué)反應(yīng)為：

2Ca（OH）2→2Ca2++4OH-

2Ca2++HPO4-+4OH-→Ca2HPO（4OH）2+2OH-

4Ca2HPO（4OH）2+2Ca2++2HPO4-→Ca1（0PO）46 （OH）2↓+6H2O[4]

因此，本試驗(yàn)將以除磷的理論投加量為試 驗(yàn)投加量的標(biāo)準(zhǔn)。

試驗(yàn)一：常溫下，取磷化廢水120ml于 200ml燒杯中，緩慢加入5%的Ca（OH）2溶液 20ml攪拌10分鐘，靜置后過(guò)濾，取上清液對(duì)各 元素含量進(jìn)行分析，結(jié)果如表2所示。

由試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可知：在用石灰乳為沉淀 劑時(shí)，對(duì)銅、磷、鋅的處理效果較為理想，而對(duì)于 鎳則較差，其原因可能是Ni2+與OH-結(jié)合時(shí)間 較長(zhǎng)，使得大量OH-與Zn2+和Cu2+先反應(yīng)。

1.2.4 FeCl3與Ca（OH）2投放的先后順序?qū)?廢水處理效果試驗(yàn)

（1）取120ml廢水，加5%的石灰乳20ml 攪拌10分鐘后，再加入10%的FeCl3調(diào)PH約 為8，繼續(xù)攪拌10分鐘靜置后過(guò)濾。取上清液 進(jìn)行分析，結(jié)果如表3所示。

（2）取120ml廢水，加10%的FeCl310ml攪 拌10分鐘后加入5%的石灰調(diào)PH約為8，繼續(xù) 攪拌10分鐘，靜置后過(guò)濾。取上清液進(jìn)行分析， 結(jié)果如表4所示。

經(jīng)試驗(yàn)處理的污染物均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)論

使用沉淀劑對(duì)磷化廢水進(jìn)行物化加料實(shí)驗(yàn) 時(shí)，經(jīng)一系列對(duì)比后得出最佳工藝條件為：以 FeCl3為絮凝劑，石灰乳為沉淀劑兼PH調(diào)節(jié)劑 效果最佳。

參考文獻(xiàn)
[1]張林生，鞠宇平，周瑜等.石灰沉淀結(jié)晶法處 理高濃度含磷廢水[J].給水排水，2002，28（5）：42-45.
[2]湯清家.處理磷化廢水的試驗(yàn)研究[J].工業(yè)水 處理，1989，9（2）：22-24.
[3]傅軍.利用混凝沉淀法去除噴粉工藝中的磷 化廢水[J].海岸工程，2000，19（3）：62-64.
[4]謝永紅.污水脫磷的幾種化學(xué)方法[J].青海環(huán) 境，2002（12）：34-36.
[5]鄭敏，張代均.廢水化學(xué)法脫氮和化學(xué)法除磷 的研究[J].2006，16（1）.

作者簡(jiǎn)介：王武雄（1981~），男，深圳市危險(xiǎn)廢物處理站有限公司，車(chē)間主任，助理工程師， 主要從事工業(yè)廢水的處理。來(lái)源：王武雄 代金煥 張國(guó)標(biāo)