申请日2015.10.16
公开(公告)日2016.02.17
IPC分类号C02F9/14; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种磷化废水的再生回用方法，步骤包括：设定与达标排放差异化的回用水质要求，采用按序的一级混凝沉淀、破乳气浮、超滤、生态净化、回用的处理工艺，对磷化废水进行处理后回用于磷化表面处理的各级清洗工序。本发明的有益效果在于，技改实施后，实现了生产线磷化废水的再生回用，水质可稳定达到回用水质要求，磷化质量稳定。
权利要求书
1.一种磷化废水的再生回用方法，其特征在于，步骤包括：
设定与达标排放差异化的回用水质要求，采用按序的一级混凝沉淀、破乳气浮、超滤、生态净化、回用的处理工艺，对磷化废水进行处理后回用于磷化表面处理的各级清洗工序。
2.根据权利要求1所述的磷化废水的再生回用方法，其特征在于，具体步骤包括：
(1)清洗废水排入第一调节池，脱脂的、酸洗的、磷化的废槽液排入第二调节池;
(2)将第一调节池中的水体进行一级混凝，一级混凝采用三格池，第一格中和，曝气+NaOH，将pH调至8～9，HRT=20min，第二格絮凝，硅藻土+PAC，HRT=5min，第三格助凝，+PAM，HRT=5min;
(3)进行沉淀，采用斜管沉淀，HRT=0.5h;
(4)进行采用酸化破乳，HCl+PAM，将pH降至5.5～6.0，气浮出水不再做pH回调，HRT=40～60min;
(5)进行活性炭砂滤，活性炭砂滤通过石英砂和活性炭双层滤料，配备石英砂反冲洗和活性炭蒸汽解附装置;
(6)进行超滤，超滤的切割分子量10000Dal，配备反冲洗装置;
(7)最后水体进入生态清水池，HRT=24h，生态清水池内植种耐酸性水生植物。
3.根据权利要求1所述的磷化废水的再生回用方法，其特征在于，(4)的酸化破乳使得气固比α=0.04～0.05。
4.根据权利要求1所述的磷化废水的再生回用方法，其特征在于，(5)的活性炭砂滤的冲洗水送入第一调节池。
说明书
一种磷化废水的再生回用方法
技术领域
本发明涉及一种磷化废水的再生回用方法，属于废水的环保水处理技术领域。
背景技术
富营养化是当前我国水环境污染的突出问题，特别对于水体交换有限的湖泊水库等，氮磷等营养盐富集后易造成藻类的过度繁殖生长，暴发水华，危及水生态系统和供水安全。一般认为磷是藻类水华的限制性因子，控磷在富营养化治理中显得尤为关键和重要。
磷是磷化废水中的主要污染物，以磷酸根(PO43-)为主的活性磷形式存在，浓度可达几十mg/L，为减轻磷化废水排放对水环境与水生态的威胁，《污水综合排放标准(GB8978-1996)》设定了0.5mg/L 的一级标准(见表1)。
表1污水综合排放标准(GB8978-1996)
典型的磷化处理工艺为：脱脂、清洗、酸洗、清洗、磷化、清洗、后续处理，磷化废水主要由两部分组成，一部分是脱脂、酸洗和磷化等工序的废槽液，水量小浓度高，呈间歇排放特征;另一部分是脱脂、酸洗和磷化等工序随后的各级清洗废水，浓度低水量大，呈连续排放特征。传统的磷化废水处理以除磷为重点，采用两级混凝沉淀为主的工艺，一级反应通过加碱将pH调至8～9，配加絮凝剂和助凝剂，去除Zn、Fe等重金属;两级反应继续加碱，将pH调至11～12，并借助絮凝剂和助凝剂，去除磷酸根，然后再通过加酸将pH调回6～9 的允许排放范围。该工艺pH调控复杂，药剂投加量大，产泥量大，且不能满足废水趋零排放的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种磷化废水的再生回用方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种磷化废水的再生回用方法，步骤包括：
设定与达标排放差异化的回用水质要求，采用按序的一级混凝沉淀、破乳气浮、超滤、生态净化、回用的处理工艺，对磷化废水进行处理后回用于磷化表面处理的各级清洗工序。
进一步地，具体步骤包括：
(1)清洗废水排入第一调节池，脱脂的、酸洗的、磷化的废槽液排入第二调节池;
(2)将第一调节池中的水体进行一级混凝，一级混凝采用三格池，第一格中和，曝气+NaOH，将pH调至8～9，HRT=20min，第二格絮凝，硅藻土+PAC，HRT=5min，第三格助凝，+PAM，HRT=5min;
(3)进行沉淀，采用斜管沉淀，HRT=0.5h;
(4)进行采用酸化破乳，HCl+PAM，将pH降至5.5～6.0，气浮出水不再做pH回调，HRT=40～60min;
(5)进行活性炭砂滤，活性炭砂滤通过石英砂和活性炭双层滤料，配备石英砂反冲洗和活性炭蒸汽解附装置;
(6)进行超滤，超滤的切割分子量10000Dal，配备反冲洗装置;
(7)最后水体进入生态清水池，HRT=24h，生态清水池内植种耐酸性水生植物。
进一步地，(4)的酸化破乳使得气固比α=0.04～0.05。
进一步地，(5)的活性炭砂滤的冲洗水送入第一调节池。
磷化废水的排放和回用对水质要求的差异较大，达标排放的核心是去除PO43-，回用则重在去除影响磷化质量的铁、石油类和SS，PO43-对磷化工艺并无负面影响，因此没有必要专门去除。换言之，达标排放的重点和难点，对于回用则不是问题。回用水质指标遴选如下：
(1)PO43-是水体富营养化的重要致因，是磷化废水达标排放的重点和难点，但对磷化工艺并无负面影响，反而有利于补充磷化槽液的酸度，因此不作为回用水质指标;
(2)脱脂的乳化油和表面活性剂、除锈洗脱的铁鳞等，都极易粘附于工件表面，从而抑制磷化成膜，所以将石油类、SS及表面活性剂(LAS)等作为3项回用水质指标;
(3)铁离子(Fe)的积累影响到磷化质量，故作为另一项回用水质指标;锌离子(Zn)对磷皂化工艺并无负面影响，而且在一级混凝沉淀去除Fe的过程中也会被同步去除，故不再作为回用水质指标;
(4)COD主要来自乳化油和表面活性剂，因此不再单列;
(5)由于采用酸化气浮工艺，出水pH将处于5～6的酸性水平，有利于中和脱脂工序后粘附于工件表面抑制磷化成膜的碱性物质，故不将pH作为再生水质指标。
表2磷化废水回用水质要求(mg/L)
根据磷化废水回用水质要求，本发明的技术路线见图1，采用一级混凝沉淀→破乳气浮→超滤→生态净化的工艺，其中通过混凝沉淀同步去除Fe和Zn，同时以铁鳞为主的SS得到有效去除，此外部分磷酸根也得到去除;通过破乳气浮同步去除乳化油、悬浮金属盐胶体和表面活性剂;通过超滤，配合以前置的活性炭砂滤，进一步改善石油类、SS、LAS等指标。
技改实施后，实现了生产线磷化废水的再生回用，水质可稳定达到表2所列的回用水质要求，磷化质量稳定。
本发明的有益效果：
(1)回用水无需专门去除磷酸根，因此本发明只采用一级混凝，重点是去除Fe，无需反复调节pH，药剂投加及产泥量均可大幅下降，节约运行成本，同时提高了工艺稳定性，生产操作更加简便。
(2)传统工艺两级混凝沉淀的产泥量大，需采用平流沉淀池，本发明采用一级混凝，产泥量大幅下降，可采用斜管沉淀池，削减工程体量，节省造价。
(3)传统工艺中，磷化废水混凝后形成大量悬浮态絮体，沉淀性能不佳，水力停留时间一般需2h以上，本发明通过配加硅藻土，为悬浮态絮体提供凝聚核，改善沉淀性能，水力停留时间可缩减至 0.5h左右，大幅削减沉淀工序的工程体量，节省造价。
(3)传统气浮工序采用酸化破乳后，pH降至5.5～6.0，气浮出水需加碱将pH调回6～9，但对于回用偏酸性水质有利于中和脱脂工序后粘附于工件表面的碱性物质，故本发明气浮出水无需再做pH回调，节约建造和运行成本。
(4)本发明在出水池中植种耐酸性水生植物，通过生物富集缓冲回用水质要求以外其他指标的累计，同时美化环境。