详解电镀含磷废水处理方法

2.2臭氧投加量对非正磷酸盐转化率的影响

实验所选取臭氧投加质量浓度为0、48、96、144、192mg/L，反应60min后测定水样中正磷酸盐和总磷浓度，结果表明，非正磷酸盐的转化率随着臭氧投加量的增加而增加。当臭氧投加质量浓度由0增加至96mg/L时，正磷酸盐占总磷比例由16.2%提升到99%以上，剩余非正磷酸盐质量浓度为0.47mg/L。当臭氧投加质量浓度为192mg/L时，正磷酸盐占总磷比例为99.5%，剩余非正磷酸盐质量浓度为0.2mg/L。臭氧投加量提高1倍，但是非正磷酸盐的转化率提升却十分有限，因此在实验中选择96mg/L为臭氧最佳投加量。

2.3臭氧反应时间对非正磷酸盐转化率的影响

实验水质同2.2，考察臭氧投加质量浓度为96mg/L时，废水中正磷酸盐占总磷比例和pH随时间的变化趋势，结果如图3所示。

从图3可以看出，反应开始前30min，非正磷酸盐迅速转化为正磷酸盐，30min后，反应渐趋平衡，非正磷酸盐转化率提升缓慢。但是水样pH变化趋势正好相反，反应前30min，pH变化较小，反应30min后，pH迅速下降。这一现象的原因可能是开始阶段，易于氧化的次亚磷酸根首先被氧化为正磷酸盐。

当次亚磷酸根完全氧化后，剩余以其他形式存在的难以被氧化的磷元素继续被氧化。同时，废水中大分子有机物被氧化分解为小分子羧酸类等物质，导致水样pH下降。废水pH降低同样会降低臭氧产生羟基自由基的效率，导致整个反应过程速率变慢。

图3臭氧反应时间对非正磷酸盐转化率的影响

2.4废水中磷初始浓度对非正磷酸盐氧化率的影响

实验选取了3种总磷初始浓度不同的实际电镀含磷废水进行实验，废水总磷初始质量浓度分别为16.8、29.5、50.2mg/L时，经臭氧氧化后正磷酸盐占总磷的比例分别提升为99.8%、99.1%、98.2%。废水非正磷酸盐转化率随着初始总磷浓度增加而减少，这是由于非正磷酸盐浓度越高，所需臭氧耗用量越大，导致非正磷酸盐转化率降低。因此，在实际废水的处理过程中，需要及时根据总磷浓度的变化确定最佳臭氧投加量和反应时间。

2.5初始pH对非正磷酸盐转化率的影响

实验水质同2.2，实验前先用1mol/L的NaOH和HCl调节水样初始pH分别为4.9、7.4、10.0、12.1，然后通入96mg/L臭氧进行氧化反应60min。考察了废水初始pH对非正磷酸盐转化率的影响，结果表明，随着pH增加，非正磷酸盐转化为正磷酸盐的速率和比例有所增加。这是因为在碱性条件下，水体中存在大量的OH-，可以促进反应中羟基自由基的产生，引发链式反应，提高臭氧氧化率。因此，实际废水处理过程中，初始pH呈中性或偏碱性有利于非正磷酸盐的转化。

2.6沉淀剂的种类对磷去除率的影响

废水采用臭氧投加质量浓度为96mg/L，氧化60min后，其总磷质量浓度为50.2mg/L，非正磷酸盐质量浓度为0.4mg/L，pH为6.0。考察了沉淀剂——聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、CaCl2、Ca(OH)2以及助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)对于充分氧化后废水中的总磷和正磷酸盐去除率的影响。

实验首先采用1mol/L的NaOH溶液调节废水pH=9，然后加入一定量的沉淀剂(PAC、PFS或CaCl2)，在搅拌速率为300r/min下反应2min，再加入一定量PAM反应30s后，最后在80r/min搅拌速率下反应10min后静置沉淀30min，取上清液分析其中的总磷和正磷酸盐浓度。当采用Ca(OH)2进行沉淀时不调节水样pH，其他步骤同上。

沉淀剂处理效果如表1所示，沉淀剂PAC、PFS、CaCl2对氧化后废水中正磷酸盐的去除能力有限，而沉淀剂Ca(OH)2对正磷酸盐和总磷去除效果较好。因此，选择Ca(OH)2作为最佳沉淀剂。

2.7、Ca(OH)2投加量对磷去除率的影响

水质同2.6，考察了不同Ca(OH)2投加量对氧化后废水中磷去除率的影响。实验所用水样初始总磷质量浓度为50.2mg/L，正磷酸盐质量浓度为49.9mg/L。Ca(OH)2的投加质量浓度分别为200、300、400、500、600mg/L，其对总磷和正磷酸盐去除的实验结果如图4所示。

图4氢氧化钙投加量对磷去除的影响

结果表明，Ca(OH)2投加量越大，对总磷的去除率越高。当Ca(OH)2投加质量浓度为400mg/L时，上清液中的正磷酸盐质量浓度小于0.1mg/L，总磷质量浓度小于0.4mg/L，可以达到《电镀污染物排放标准》中表3的规定。当Ca(OH)2投加质量浓度大于400mg/L时，正磷酸盐和总磷的去除率提升并不明显。同时，上清液的碱度会有所增加，后续处理过程中需要消耗大量的酸进行中和。因此，确定400mg/LCa(OH)2为实验最佳投加质量浓度。

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