【涂装废水】涂装磷化废水处理技术

北极星环保网讯:富营养化水体中磷的来源主要为农业施肥、含磷工业废水不达标排放等外源进入水体的磷，其中80%的磷来自于如汽车涂装、化工化肥、生物制药等污水排放。汽车涂装磷化工段所排放的含磷废水是实际含磷废水中的典型代表，废水中磷的质量浓度一般超过100  mg/L，远远超过了生化处理的极限含量;且还含有一定量的Ni、Zn 等重金属污染物。

目前处理含磷废水物化法都是以投加药剂进行沉淀和吸附为主，如刘宁等人研究的铁盐、铝盐和石灰3  种常见的化学沉淀除磷药剂处理含磷废水，及于世华等人研究了用氢氧化钽进行吸附除磷。这些方法可达到较理想的除磷效果，但药剂成本都较高。

垃圾焚烧飞灰(以下简称飞灰)是垃圾焚烧厂烟气净化系统捕集到的小颗粒物质，属于垃圾焚烧的二次污染物质，其含有多种重金属，对环境有较大危害，一般按照危险废物进行管理。目前对飞灰的主要稳定化方法包括药剂稳定法、热稳定法、固化法等，但其处理成本都比较高。飞灰本身具有丰富的元素组成和相对均一的理化性质，具有资源化利用的潜在价值，目前的资源化利用主要用于烧制建材，但能耗大且尾气污染重。飞灰中含有较多的钙、铝、铁盐，而可溶性重金属盐也可以为涂装废水中的磷酸根沉淀提供阳离子，这对飞灰中的重金属还能起到稳定化作用。此外，涂装废水中含有的Ni、Zn等重金属也能通过沉淀过程得到很好的去除。因此飞灰处理涂装磷化废水具有理论可行性和很高的实际价值，但目前的研究报道还比较少见。

本研究考察了飞灰处理涂装废水的主要影响因素、处理效果与飞灰中重金属稳定化效果，并通过红外光谱分析(FT-IR)、X  射线荧光(XRF)、比表面积(BET)与孔径(BJH)分析等手段，初步探讨了除磷机理，以期为飞灰的无害化处理和资源化利用探索新的途径。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验用生活-  农业混合型垃圾(入炉垃圾质量分数50%～60%来自居民区，40%～50%来自农产区)焚烧飞灰样品(简称混合型飞灰)和单一生活垃圾(入炉垃圾100%来自居民区)焚烧飞灰样品(简称单一型飞灰)分别取自广西和重庆某垃圾焚烧厂。飞灰主要元素含量见表1。

涂装磷化废水取自广西某汽车制造厂磷化车间，pH 为5.32，其他污染物物含量见表2。其中TP和Ni 含量超GB 8978-1996  一级标准，是本研究主要关注的2 项指标。

1.2 实验过程

将50 mL  涂装磷化废水加入锥形瓶中，用NaOH或HNO3调节pH(2.00～7.00)，盖紧瓶塞放入恒温振荡器中(温度分别为15、20、25、30、35、40  ℃)，达到所需温度后加入所需量飞灰样品(单一型飞灰质量分别为0.30、0.32、0.34、0.36、0.38、0.40、0.42、0.44、0.46  g，混合型飞灰质量分别为1.0、1.3、1.4、1.45、1.5、1.6、1.7、1.8、2.0  g)，以所需振荡转速(分别为60、80、100、120、140、160 r/min)恒温振荡，一定时间后(分别为10、20、30、40、50、60、70  min)取出离心分离，转速3 000 r/min，离心3 min，取上清液测定其pH、PO43--P  和重金属离子含量。固体残余物进行反复清洗后离心分离，将沉降物放入烘箱于60℃干燥24  h。将干燥后样品采用醋酸缓冲溶液法浸出，测定浸出液中重金属离子含量;将干燥后样品送IR、XRF、BET 与BJH 检测。

1.3 分析方法

PO43--P 含量用钼酸铵分光光度法测定，仪器SP-723 型分光光度计，pH 用PHS-25CW 型pH 计测定。IR 分析：型号为Nicolet  5DXC FT-IR，采用KBr压片制样，镜像速率为1.5825。BET 与BJH  检测用N2静态吸附容量法，仪器型号ASAP2020M。溶液与浸出液中Zn、Ni、Mn、Pb、Cr、Cu  含量测定方法：火焰原子吸收分光光度法，仪器型号WFX-110。

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