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有机磷废水处理——吸附+工艺

             来源:江苏海普功能材料有限公司 阅读:4854 更新时间:2021-07-13 09:39

在工业上,有一万多种有机磷化合物被应用到人们的生活、生产之中,它们的使用效果十分明显,促进了化工产业的进步

 

据不完全统计,我国有机磷化工产量占全国磷化工产量的百分之四十以上,并且其中有百分之六十以上的有机磷化工生产的产品年产量在一万吨以上

这就造成大量有机磷化工废水产生,这些废水浓度很高,毒害性很大

部分有机磷废水未经过合理的处理便被排放到水环境之中,对生态环境带来巨大的伤害,影响生态环境的可持续发展

基于有机磷化合物的高污染性,其替代品的效果并不理想,所以有机磷化合物还在被大量使用,它造成的环境污染还在继续

 

有机磷废水处理现状

随着现代工业的发展,有机化合物的生产、合成日益增多,化工、造纸、橡胶、染料和 纺织印染、农药、焦化、石油化工、发酵、医药与医疗及食品等行业排放的废水常含有有机磷化合物

这就造成了环境污染、地面水体恶化,威胁着人类健康,有机磷化合物污染日益受到人们的关注

近年来,国内外在含有机磷化合物废水处理研究方面开展了大量的工作,在有机磷化合物的方法上取得了一些进展

含有机磷化合物的废水处理方法有多种,常用的方法可以分为氧化法、生化法、吸附法和水解法

01臭氧氧化法

臭氧氧化法适于处理浓度较低、难被生物降解或对生物有毒的农药废水,如马拉硫磷、伏杀磷等

一般生成疑基化合物,无二次污染,在分解有机物的同时,还具有脱色、除臭和杀菌作用

臭氧氧化的缺点是臭氧发生器耗电量较高,故在电量供应充足的条件下才适合;

 

02湿式氧化法

是一种在空气存在下,将废水加热、加压,使其COD、BOD、悬浮物都大幅度降低的方法

该方法适于处理浓度较大、毒性高、生物难降解的物质,该法对COD去除效率较低

用湿式氧化法处理废水,有机磷去除率达80%左右,反应以水解为主,有机磷转化为水解产物 H3PO4、HCI等,磷以Ca3(PO4)2的形式回收

 

03氯氧化法

含氯氧化剂有CI2、NaClO等,氯气氧化法处理马拉硫磷废水,用烧碱中和至pH为7,分去底层油状物,再投烧碱(占废水量的2%);

 

04活性污泥法

生化处理是将均化后的废水与含有驯化的耐有机磷的细菌的活性污泥混合,并进行曝气

曝气后进入沉淀池,经沉淀池处理后再进行二次曝气,曝气生化处理可使BOD下降至 13mg/L,有机磷中的磷可作为生物营养物质被回收利用,生化处理法应用广泛,效果较好;

 

05藻类处理法

有机磷杀虫剂可用绿藻有效去除,但用藻类处理时,有时会形成极毒且稳定的中间产物,藻类处理对硫磷时,获取更毒的中间产物

处理某些有机磷废水在 20℃用 ChlorellValgaris处理 20~30d,可有90%~98%的去除率;

 

06酶法

在酶法处理含酚、甲酚、二甲酚废水时,可用辣根过氧化物酶处理,能取得较好的效果;

 

07吸附法

有机磷吸附效果更好,也可经碱解后再用活性炭,活性炭可用蒸汽再生

废水中的磷酸三丁酯可用飞灰及粘土作吸附剂去除,但在酸性介质中加硝酸可提高去除率,聚乙烯用醇或酮处理后可用来吸附水中微量的有机磷化合物;

 

08酸解法

酸解能使有机磷分子的碱性基断裂,生成正磷酸。水解法的缺点是要求设备耐腐蚀,在高温高压处理对磷酸废水,pH 3~4,压力40~50atm,200~250℃,可使有机磷的无机化率达到90%~100%;

 

09碱解法

碱解常用碱解或石灰乳,在碱性条件下,有机磷分子中酸酐易断裂,因此碱解有较好的去除效果,但有有机磷产生,导致回收困难,残渣难处理;

 

行业需求

有机磷废水的成分复杂, 性能稳定、难降解、高盐度,并且含有大量有毒有害物质, 不能直接进行生化处理, 因此须要对废水进行预处理,各种有机磷废水的预处理应该与传统的生化处理技术联合运用, 以达到处理效果与经济成本的最优化

 

产生有机磷废水企业客户对废水处理的需要包括以下三点:

(1)高效、稳定的去除废水中的有机磷,处理后的出水能够进入生化池生化处理,不影响生化细菌的活性;

(2)一次投资费用低、运行费用低、设备操作维护方便;

(3)工艺先进可靠、无二次污染

 

海普吸附+工艺

 

海普吸附+工艺的核心工艺原理是利用我公司开发的特种吸附材料对要去除的组分或物质进行选择性吸附,当吸附饱和时,再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理,使吸附材料得以再生,如此不断循环进行

 

 

下图为含有机磷废水吸附处理工艺流程

 

工艺处理效果

采用吸附工艺处理含磷废水,可有效脱除废水中的磷含量

一企业要求处理后废水中有机磷含量低于10mg/L,实验处理效果表明采用吸附处理,废水中的有机磷去除率稳定在99%以上,出水中磷含量可以控制在6mg/L以下,在保证达到客户的要求的同时留有一定的安全余量,能有效防止入料废水的水质波动造成出水不达标,处理效果见下图

废水吸附除有机磷数据

 

原水(左)、吸附出水(右)外观图

 

一生物化学企业每天可产生65t含磷废水,磷含量特别高,常规生化处理方法无法实现达标排放,给企业的连续生产带来很大压力,利用我公司专门开发的特种吸附材料对该废水进行吸附处理,解决企业废水不达标的问题

废水吸附除有机磷数据

 

原水(左)、吸附出水(右)外观图

 

一电镀和喷涂企业200t/d含磷废水进行工艺设计,深度去除废水中的磷元素,吸附出水总磷含量可稳定在1mg/L以下,满足企业要求,吸附出水可直接排放

废水吸附除有机磷数据

 

核心优势

目前对于有机磷废水的处理方法无论是从处理效果还是其操作成本都有各自的缺陷

湿式氧化法法对有机磷有一定的去除效率,但湿式氧化法一般要求在高温高压的条件下进行,故对设备材料的要求较高,需要耐高温、高压,并耐腐蚀

因此设备费用大,系统的一次性投资高由于湿式氧化反应中需维持在高温高压的条件下进行,故仅适于小流量高浓度的废水处理,对于低浓度大水量的废水则很不经济,湿式氧化过程中可能会产生毒性题解强的中间产物;

 

臭氧氧化法投资大,运行费用高:活性污泥法处理单元多,操作管理复杂,特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理,消化过程产生的沼气是可燃易爆气体更要求安全操作

但是由于大型污水处理厂背靠大城市,技术力量强,管理水平较高,能满足这种需求,因而,传统活性污泥法的缺点不会成为限制使用的因素,传统活性污泥法对氮和磷的去除率比较低;

 

采用海普吸附+工艺处理有机磷废水,能将废水中的磷高效去除,保证处理后的废水磷含量在6mg/L以下,废水中的有毒物质和难降解物质几乎被去除,满足企业的要求,降低废水后续生化处理的压力

 

吸附法的优点有以下几点:

1、高效去除废水中的有机磷含量,去除率高,严格控制处理后废水中的有机磷;

2、大大降低了企业的废水处理费用,吸附法的处理费用一般为100~200元/吨,远低于焚烧处理的费用+1000元/吨;

3、对企业现场产生的废酸采样样品进行实验,以科技为基础,实验为依据来设计吸附工艺,废水和工艺之间的匹配度高;

4、设备占地节省、结构紧凑,土建和设备投资少;脱附剂多次套用、逐级提浓,药剂利用率高,运行费用低;

5、可实现模块组件形式,能根据生产能力灵活调节,安装方便;

6、工艺先进、成熟,无二次污染,凭借强大的技术支持和丰富的工程应用经验提供优质的服务

 

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