雙氧水生產企業廢水總磷一級標準排放研究

朱潔潔，周繼業，白秀君，汪永超

（杭州精欣化工有限公司，浙江 杭州 311322）

隨著我國經濟的快速發展，工業化水平的不斷提高，水污染問題越來越嚴重，致使我國水環境污染和水質富營養化問題更加突出，水質富營養化將會導致水體中藻類大量繁殖，造成水體發臭，從而引發赤潮和水華等問題，水體中總磷超標就是引發水體富營養化的主要誘因之一[1-3]。近年來，國家對水生態環境治理工作已十分重視，要求重點城市的污水處理率不得低于70%，環保部門也對各大化工企業廢水排放提出了更高的標準要求[4-6]。

一般雙氧水生產企業廢水原水中的總磷濃度在300～500 mg/L，其廢水主要特征污染物為磷酸鹽、磷酸三辛酯、蒽醌類以及殘留的雙氧水，而其中有機磷含量約占70%。杭州精欣化工有限公司的污水處理工藝主要為前置化學除磷配合后序生物除磷的工藝，經該工藝處理的廢水排放總磷為6 mg/L左右，要穩定達到0.5 mg/L的一級排放標準還很困難[7]。因此本文主要以本企業二沉池出水為研究對象，通過試驗對比幾種化學藥劑的除磷性能，以期獲得具有工程應用價值的參考數據。

1 實驗部分

1.1 實驗方法

化學除磷的基本原理是投加無機金屬鹽藥劑，一般為鋁鹽、鐵鹽和鈣鹽等，藥劑中的金屬離子與污水中溶解性的鹽類，如磷酸鹽混合后形成顆粒狀、非溶解性的物質，然后通過沉淀或過濾等方法將磷酸鹽絮體從水中去除。

1.2 實驗材料

1.2.1 水樣

試驗水樣取自杭州精欣化工有限公司污水站二沉池的出水，水樣總磷為6.8 mg/L。

1.2.2 除磷藥劑

聚合氯化鋁（PAC），工業級，山東潤升凈水科技有限公司；硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O），工業級，無錫市沃濤化工產品有限公司；氯化鐵 （FeCl3·6H2O），分析純，杭州瓶窯和順化工試劑廠。

1.2.3 檢測試劑

總磷試劑，0.5～10 mg/L，上海歐陸科儀有限公司。

1.2.4 試驗儀器

攪拌器：JJ-1精密增力電動攪拌器，金壇市科析儀器有限公司；

總磷 （TP）檢測儀器：ET3150B多功能消解器、ET1151M型COD測定儀，上海歐陸科儀有限公司。

2 結果與討論

2.1 總磷去除效果對比

取總磷含量6.8 mg/L的水樣500 mL置于玻璃燒杯中，分別投入相同量的聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵，攪拌10 min，然后沉淀30 min，取上清液檢測總磷濃度，計算總磷去除率，通過去除率分析得出總磷去除效果最佳的化學藥劑。

表1 三種藥劑總磷去除率對比

從表1中的試驗結果可以得出，分別在相同的水樣中加入240 mg/L的聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵進行處理，取試樣上清液檢測其總磷含量，經氯化鐵處理的試樣上清液中的總磷含量為1.4 mg/L，即有5.4 mg/L的總磷被去除，總磷去除率79.41%，按照同樣的方法計算出了聚合氯化鋁、硫酸亞鐵的總磷去除率分別為27.94%和70.59%，很明顯氯化鐵的總磷去除率是最高的。同時，在相同的水樣中還加入其他相同量的聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵進行處理，結果同樣還是氯化鐵的總磷去除率最高。因此選定氯化鐵作為本實驗的總磷去除藥劑。

2.2 最佳總磷去除實驗

取水樣500 mL置于玻璃燒杯中，分別投加氯化鐵 160 mg/L、240 mg/L、320 mg/L、400 mg/L，并攪拌10 min后沉淀30 min，取上清液檢測總磷濃度，確定當總磷0.5 mg/L時投加藥劑的量。

從圖1曲線可以看出，氯化鐵的處理效果非常好，隨著藥劑量的增加，水樣中總磷含量降低明顯，當加藥量達到400 mg/L時，水樣總磷從6.8 mg/L降到0.2 mg/L，使出水總磷達到小于一級A類的排放標準。當氯化鐵投入量為353.57 mg/L時，水樣總磷從6.8 mg/L降到0.5 mg/L，故而在水樣中加入353.57～400 mg/L的氯化鐵，就可以確保出水總磷小于0.5 mg/L，達到一級標準排放。

圖1 氯化鐵加藥量與除磷效果

3 結論

（1）通過聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵三種藥劑的對比試驗，確定氯化鐵對該廢水總磷的去除效率最高。當氯化鐵投藥量在353.57～400 mg/L時，廢水總磷可從6.8 mg/L降到0.5 mg/L以內，確保出水能穩定達到一級A類排放標準。

（2）通過該試驗確定了過氧化氫企業可設定后置除磷的方法使廢水總磷達到一級A類排放標準，即在二沉池后設定一個混合池，將化學藥劑投加在該池中反應并通過后序的氣浮池去除懸浮物和總磷。

（3）后置化學除磷技術抗沖擊性較強，操作簡單易行。但是，由于其在二沉池后投放大量的化學藥劑，因而有可能產生二次污泥，這是后置化學除磷的一大缺點。因此在后期應該加強研究提高藥劑使用率與降低成本，防止二次污泥的產生。