化肥廠(chǎng)磷銨廢水處理案例

某化肥廠(chǎng)排放的磷銨廢水中SS約為130mg/L，CODCR為95mg/L，pH2.85，總磷40.4mg/L，氟化物60mg/L，NH3-N37.2mg/L。廢水處理量：150m3/h。
排放標準：pH6-9，SS≤7Omg/L，CODcr≤100mg/L，NH3一N≤15mg/L，總磷≤O.5mg/L，氟化物≤10mg/L。

1.1   水中氟化物特性及去除方法

磷胺廢水中氟化物以SiF4為主，呈酸性。氟化物的去除一般采取石灰沉淀、鋁鹽絮凝或吸附3種方法。但石灰沉淀出水很難達標，且泥渣沉降緩慢，脫水困難，這是因為氟化物常溫下在水中的溶解度為16.3mg/L，相當于F-質(zhì)量濃度為7.9mg/L，用石灰處理后出水中F-一般為20～30mg/L。廢水中含NH3-N時(shí)，NH4+會(huì )增大CaF2的溶解度，因此以石灰沉淀法處理后的出水仍需要進(jìn)一步去除殘留的氟化物。經(jīng)石灰沉淀后出水中氟化物質(zhì)量濃度在20～30mg／L，采用絮凝浮選法進(jìn)一步去除F-，絮凝劑為堿化度75％的聚合堿式氯化鋁，利用Al3+與F-的絡(luò )合及鋁鹽水解，在加壓溶氣水釋放的微小氣泡作用下形成礬花。最佳pH為6.4～7.2。絮凝機理主要體現在物理吸附、離子交換、絡(luò )合作用。其中吸附體現為吸附帶電荷的F-，降低了絮凝體的電位；離子交換體現為Al的水解產(chǎn)生的OH-與F-的交換；而絡(luò )合作用體現為F-與Al3+等形成從ALF2+，AlF3到AlF6-一系列絡(luò )合物。通過(guò)浮選法處理后的出水中氟化物仍然不能達標(10～15mg/L)，需進(jìn)一步用吸附方法處理，吸附劑采用固體活性氧化鋁(礬土)，吸附飽和后的活性礬土用NaOH再生，然后用水或稀酸去除床中殘留NaOH。出水氟化物可降為<10mL/L而達標。
 
1.2 總磷污染物的去除
 
在石灰沉淀氟化物的反應池中。將pH控制為8左右，聚合磷酸鹽水解成正磷酸鹽形成HPO42-，同時(shí)與Ca作用生成各類(lèi)磷酸鹽沉淀物[Ca(H2PO4)2，CaHPO4，Ca10(OH)2(PO4)6]而去除。有機磷在進(jìn)行去除氨氮時(shí)，轉化為正磷酸鹽，再與Ca2+發(fā)生沉淀反應。 

1.3 NH3-N的去除

廢水中氨氮污染物主要體現為有機氮和無(wú)機氨鹽，而無(wú)機氨鹽對石灰沉淀除氟所形成的CaF2的溶解度有影響(溶解度增大，沉降性能差)，加上總磷污染物中有機磷需厭氧生化轉化為正磷酸鹽形式才能與Ca2+形成沉淀物而去除。故廢水首先要進(jìn)行酸化水解去除NH3一N和有機磷。

1.4其他

磷胺廢水中SS約為130mg/L，COD為95mg/L，在絮凝浮選處理氟化物的同時(shí)，氣浮同樣對SS可去除>90％。也能去除大約30％的COD，使出水中SS和COD完全達到一級標準。

3 工藝流程選擇及說(shuō)明

根據磷胺廢水特性及處理機理的分析。采取工藝流程見(jiàn)圖1、圖2。

流程說(shuō)明：廢水經(jīng)自動(dòng)格柵去除大顆粒雜質(zhì)，進(jìn)入調節池，以污水泵提升至酸化水解池去除廢水中NH一N，同時(shí)使有機磷轉化為無(wú)機正磷酸鹽，然后進(jìn)入混合攪拌反應池內，投加石灰水調pH(石灰投加裝置、PAM加藥裝置與PLC編程器互動(dòng)連鎖自動(dòng)控制石灰水的投加量)，使pH=8時(shí)停止加藥。在加藥過(guò)程中緩慢攪拌(8O～100r／min)反應0.5h，形成絮凝體混合液流入到沉淀池，生成各種磷 酸鈣鹽和CaF2沉淀物。出水中含氟化物2O～30mg/L及SS和少量有機物。出水進(jìn)入到中間水池(以保證沉淀池穩定)，用泵提升至絮凝氣浮裝置，在絮凝劑PAC的作用下(調pH為6.4～7.2)通過(guò)氣浮法將氟化物、SS進(jìn)一步去除。再進(jìn)入活性氧化鋁固定接觸吸附床繼續去除氟化物。然后經(jīng)砂濾池過(guò)濾穩定水質(zhì)，使出水完全達到排放標準。

沉淀污泥、氣浮浮渣、消化污泥由污泥泵送入污泥濃縮池，上清液回流至調節池。污泥經(jīng)污泥泵抽送到板框式壓濾機脫水處理。

投資估算與技術(shù)經(jīng)濟分析

投資估算

( 1 ) 土建部分的投資見(jiàn)表1。 

( 2 ) 設備部分的投資見(jiàn)表2。

( 3 ) 其他費用：設計費20萬(wàn)元；工程調試費15萬(wàn)元；管理費18萬(wàn)元；不可預見(jiàn)費10萬(wàn)元；稅金18.4萬(wàn)元。因此，工程總投資為483.1萬(wàn)元。 

處理效果見(jiàn)表 3

6 總結

磷胺廢水中氟化物去除需采取沉淀、絮凝、吸附同時(shí)進(jìn)行的方法才能得到較好的出水效果，同時(shí)，還可起到去除總磷污染物的作用。設計工藝中，先經(jīng)酸化水解，去除NH3一N和有機磷，可避免無(wú)機銨鹽對CaF2的沉降性能的影響。絮凝氣浮既可去除SS和部分COD，更重要的是克服了CaF2沉降性差的缺陷，使之生成上浮的絮凝體，得到較好的處理效果。實(shí)踐表明，該設計工藝技術(shù)可靠，且經(jīng)濟合理。