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    电镀废水磷超标:电镀废水如何实现有效除磷

    发布时间:2018/08/16 点击量:0
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     磷是引起水体富营养化的限制性元素,当湖泊中磷的质量浓度超过0.02 mg/L时,就可能引起水体富营养化,因此国内外对废水排放中磷浓度的控制也越来越严格。电镀废水是我国水体重金属排放大户,也是氮磷营养元素排放大户。由于电镀工艺中使用大量次亚磷酸钠等作为化学镀剂,导致排放的电镀废水中通常含有较高浓度的磷元素。

      今天我们就来分析不同废水中磷的种类和特点,进行确诊,然后才能给出精准高效的电镀废水除磷解决方案。在电镀废水处理中,由于电镀废水中磷的特殊性,传统的除磷工艺都不能将其处理到达标。事实上,按照磷的化合价态来区分,包括+1价,+3价,+5价,以及不定价态。其中+1价和+3价分别为次磷和亚磷,次磷很容易转化为亚磷,两者统称为次亚磷酸盐。

      +5价态是正磷,以磷酸盐为主,但是同时又衍生出几种形态,最常见的是偏磷和焦磷,在偏磷和焦磷中,磷的化合态也是+5价,但是分子结构与磷酸盐又有所不同。不定价态以有机磷为主,主要是含碳-磷键的化合物或含有机基团的磷酸衍生物,磷的化合价态不能确定。

      首先,是正磷酸盐,在电镀工艺中主要以阳极氧化和磷化为主。其中磷的化合价为+5价。现在市场上大部分的除磷剂都是处理正磷的,以红色液体或者黄色固体为主,主要成分是各种结构的钙盐、铁盐或铝盐。其原理是在合适的pH条件下,钙、铝、铁离子等能够与磷酸根离子形成磷酸钙、磷酸铁以及磷酸铝沉淀,从而把磷去除达标。

      对于焦磷酸盐和偏磷酸盐,在电镀焦磷酸铜工艺中会产生相应的废水,这类废水直接加除磷剂是无法去除总磷的,依据其化学性质,焦磷酸盐和偏磷酸盐在酸性条件下会自动水解成正磷酸盐,因此我们首先调酸进行水解,然后再通过加入相应的正磷酸盐除磷剂沉淀即可去除总磷。

      其次,是次亚磷酸盐,电镀工艺中主要以化学镀镍为主,在塑料电镀铜镍铬,五金酸性化学镀镍以及线路板化学镀镍金中较为常见。化学镀镍是使用次磷酸钠作为还原剂,将镍离子还原成金属镍而沉积在各种材料表面形成致密镀层的镀种。

      次亚磷酸盐通过加入钙盐、铁盐或铝盐等传统除磷剂是无法沉淀的,市场上有通过芬顿氧化或者漂白水氧化法把次亚磷转化为正磷酸盐,再通过钙盐沉淀去除的方法,然而在实际的氧化过程中,芬顿氧化的效率只能够达到60%左右,而且需要很长的氧化时间以及较大的加药量,甚至需要加热到60℃以上,操作麻烦,运行成本高,污泥产生量大,仍然无法有效去除次亚磷。

      最后,是有机磷酸盐,其在电镀工艺中多存在于前处理的添加剂中,如除油粉中的四烷基醇酰胺磷酸酯,无氰电镀的络合剂HEDP等。

      有机磷酸盐的处理比较繁琐,有三种思路进行去除。

      第一,是通过生化的方法将有机磷分解为正磷,而后通过除磷剂沉淀去除,但是在实际处理中由于电镀废水可生化性比较差,有机磷转化为正磷的效率较低,因此效果欠佳;

      第二,是通过高级氧化技术将有机磷分解为无机磷,而后通过沉淀去除,此种方法应用较多,常见的高级氧化技术如芬顿氧化技术、臭氧氧化技术等。

      第三,也是最省事的方式就是更换电镀的前处理药水,使用不含磷的添加剂,目前国内很多电镀工业园区都禁止使用含有机磷的除油粉,以避免对废水处理带来难度。

      因此我们在解决电镀废水磷超标问题时,需要对症下药,弄清楚磷的形态,才能不花冤枉钱,实现药到病除。

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