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化肥厂磷铵废水处理案例

中国污水处理工程网 时间:2009-3-12 12:39:14

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某化肥厂排放的磷铵废水中SS约为130mg/L,CODCR为95mg/L,pH2.85,总磷40.4mg/L,化物60mg/L,NH3-N37.2mg/L。废水处理量:150m3/h。
排放标准:pH6-9,SS≤7Omg/L,CODcr≤100mg/L,NH3一N≤15mg/L,总磷≤O.5mg/L,化物≤10mg/L。

1.1   水中化物特性及去除方法

磷胺废水化物以SiF4为主,呈酸性。化物的去除一般采取石灰沉淀、铝盐絮凝或吸附3种方法。但石灰沉淀出水很难达标,且泥渣沉降缓慢,脱水困难,这是因为化物常温下在水中的溶解度为16.3mg/L,相当于F-质量浓度为7.9mg/L,用石灰处理后出水中F-一般为20~30mg/L。废水中含NH3-N时,NH4+会增大CaF2的溶解度,因此以石灰沉淀法处理后的出水仍需要进一步去除残留的化物。经石灰沉淀后出水中化物质量浓度在20~30mg/L,采用絮凝浮选法进一步去除F-,絮凝剂为碱化度75%的聚合碱式氯化铝,利用Al3+与F-的络合及铝盐水解,在加压溶气水释放的微小气泡作用下形成矾花。最佳pH为6.4~7.2。絮凝机理主要体现在物理吸附、离子交换、络合作用。其中吸附体现为吸附带电荷的F-,降低了絮凝体的电位;离子交换体现为Al的水解产生的OH-与F-的交换;而络合作用体现为F-与Al3+等形成从ALF2+,AlF3到AlF6-一系列络合物。通过浮选法处理后的出水中化物仍然不能达标(10~15mg/L),需进一步用吸附方法处理,吸附剂采用固体活性氧化铝(矾土),吸附饱和后的活性矾土用NaOH再生,然后用水或稀酸去除床中残留NaOH。出水化物可降为<10mL/L而达标。
 
1.2 总磷污染物的去除
 
在石灰沉淀化物的反应池中。将pH控制为8左右,聚合磷酸盐水解成正磷酸盐形成HPO42-,同时与Ca作用生成各类磷酸盐沉淀物[Ca(H2PO4)2,CaHPO4,Ca10(OH)2(PO4)6]而去除。有机磷在进行去除氨时,转化为正磷酸盐,再与Ca2+发生沉淀反应。 

1.3 NH3-N的去除

废水中氨污染物主要体现为有机和无机氨盐,而无机氨盐对石灰沉淀除所形成的CaF2的溶解度有影响(溶解度增大,沉降性能差),加上总磷污染物中有机磷需厌氧生化转化为正磷酸盐形式才能与Ca2+形成沉淀物而去除。故废水首先要进行酸化水解去除NH3一N和有机磷。

1.4其他

磷胺废水中SS约为130mg/L,COD为95mg/L,在絮凝浮选处理化物的同时,气浮同样对SS可去除>90%。也能去除大约30%的COD,使出水中SS和COD完全达到一级标准。

3 工艺流程选择及说明

根据磷胺废水特性及处理机理的分析。采取工艺流程见图1、图2。

流程说明:废水经自动格栅去除大颗粒杂质,进入调节池,以污水提升至酸化水解池去除废水中NH一N,同时使有机磷转化为无机正磷酸盐,然后进入混合搅拌反应池内,投加石灰水调pH(石灰投加装置、PAM加药装置与PLC编程器互动连锁自动控制石灰水的投加量),使pH=8时停止加药。在加药过程中缓慢搅拌(8O~100r/min)反应0.5h,形成絮凝体混合液流入到沉淀池,生成各种磷 酸钙盐和CaF2沉淀物。出水中含化物2O~30mg/L及SS和少量有机物。出水进入到中间水池(以保证沉淀池稳定),用提升至絮凝气浮装置,在絮凝剂PAC的作用下(调pH为6.4~7.2)通过气浮法将化物、SS进一步去除。再进入活性氧化铝固定接触吸附床继续去除化物。然后经砂滤池过滤稳定水质,使出水完全达到排放标准。

沉淀污泥、气浮浮渣、消化污泥由污泥送入污泥浓缩池,上清液回流至调节池。污泥经污泥抽送到板框式压滤机脱水处理。

投资估算与技术经济分析

投资估算

( 1 ) 土建部分的投资见表1。 

( 2 ) 设备部分的投资见表2。

( 3 ) 其他费用:设计费20万元;工程调试费15万元;理费18万元;不可预见费10万元;税金18.4万元。因此,工程总投资为483.1万元。 

处理效果见表 3

6 总结

磷胺废水化物去除需采取沉淀、絮凝、吸附同时进行的方法才能得到较好的出水效果,同时,还可起到去除总磷污染物的作用。设计工艺中,先经酸化水解,去除NH3一N和有机磷,可避免无机铵盐对CaF2的沉降性能的影响。絮凝气浮既可去除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体,得到较好的处理效果。实践表明,该设计工艺技术可靠,且经济合理。