含多种金属的磷化废水中磷的处理研究

来源：塑胶五金网发布时间：2014-08-15 12:39:44点击率：

　　1.试验部分

　　1.1 试验主要试剂及仪器

　　试验药剂：5%左右的石灰乳、10%Fe(C)l 蒸馏水;

　　试验仪器：200ml烧杯、50ml量筒、漏斗、中速定性滤纸、多功能磁力搅拌器(上海司乐仪器厂)、722型光栅分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)、XJ-Ⅲ消解装置(韶关市市明天环保仪器有限公司)、原子吸收装置。

　　1.2试验过程和结果分析

　　1.2.1 PH对废水各成分浓度的影响

　　取120ml废水，不加任何沉淀剂的情况下只用NaOH调节其PH，分析原水各组分的变化，当总磷的PH在5到10的范围内变化十分明显，原因是磷酸的三步离解产生H+被OH-消耗使得平衡向右移动产生的PO43-也逐渐增多在废水中的一部分金属就与PO43-结合形成沉淀，从而使总磷集聚下降。但当PH继续升高变化就不在明显，原因可能是OH-开始与适合此PH沉淀的金属反应而非与PO43-。当PH到 12的时候总磷稍有增加，其原因可能是Z (PO)42中的Zn2+转化为ZnO2-，总磷又转化为正磷酸盐。这样，通过调PH大于9小于12，不仅能降低废水中的TP，也能去除一部分金属离子。

　　下图(图1)PH的变化对水中COD的影响，有曲线可知PH在5～9的时候变化明显，当 PH为11的时候稍有上升，PH为12时有开始下降。

　　下图(图2)金属的变化。其中只有Zn2+随 PH增大到11以后含量逐渐增大，其原因在于 Zn(OH)2的溶解度在在PH为8时候就已经沉淀完全，而在10.5时开始溶解，在PH到12～13 的时候完全溶解。其余金属离子铜变化大，镍变化不明显。据有关资料证实N(iOH)2开始沉淀的PH为6.7～7.7，沉淀完全的PH为9.5，Cu(OH)2则在PH7～9沉淀完全，由图看来，当PH 大于11后又有变化，原因可能是离解的PO43- 与Cu2+反应生成Cu3(PO)42沉淀促使Cu2+进一步降低。

　　可以得出结论：在利用沉淀剂沉淀时须考虑先后顺序，在适合的PH范围内除多的磷和金属离子，以达到沉淀完全。

　　1.2.2 Fe3+除磷的试验

　　根据磷的含量计算出FeCl3的理论投加量为65.4mg/l。常温下，取磷化废水120ml加入 10%的FeCl3溶液10ml，搅拌10分钟，静置后过滤，取上清液分析磷的变化如表1：

　　从表1可见，尽管FeCl3投加量较理论投加量多，但是磷的去除率相对而言不是非常理想，从化学反应的观点上来看，药剂的投加量取决于磷的存在量。但一般情况下，实际中化学药剂的投加量都是大于根据化学式计算的投加量，这是因为污水中的氢氧根离子和金属离子生成氢氧化物沉淀而消耗一定数量的金属离子，虽然氢氧化物沉淀也吸附一部分的磷，但是不能去除废水中溶解的磷。[5]

　　1.2.3 C(aOH)2对废水处理效果

　　由于Ca(OH)2与废水中各元素发生反应较复杂，磷酸根在Ca(OH)2加入的同时，由于PH值的升高，可产生不同的化合物沉淀。可能先生成CaHPO·42H2O而后产生较稳定的 Ca10(PO)46(OH)2。其化学反应为：

　　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，本试验将以除磷的理论投加量为试验投加量的标准。

　　试验一：常温下，取磷化废水120ml于 200ml烧杯中，缓慢加入5%的Ca(OH)2溶液 20ml搅拌10分钟，静置后过滤，取上清液对各元素含量进行分析，结果如表2所示。

　　由试验结果对比可知：在用石灰乳为沉淀剂时，对铜、磷、锌的处理效果较为理想，而对于镍则较差，其原因可能是Ni2+与OH-结合时间较长，使得大量OH-与Zn2+和Cu2+先反应。

　　1.2.4 FeCl3与Ca(OH)2投放的先后顺序对废水处理效果试验

　　(1)取120ml废水，加5%的石灰乳20ml 搅拌10分钟后，再加入10%的FeCl3调PH约为8，继续搅拌10分钟静置后过滤。取上清液进行分析，结果如表3所示。

　　(2)取120ml废水，加10%的FeCl310ml搅拌10分钟后加入5%的石灰调PH约为8，继续搅拌10分钟，静置后过滤。取上清液进行分析，结果如表4所示。

　　经试验处理的污染物均达到排放标准。

　　2 结论

　　使用沉淀剂对磷化废水进行物化加料实验时，经一系列对比后得出工艺条件为：以 FeCl3为絮凝剂，石灰乳为沉淀剂兼PH调节剂效果。

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