超高浓度含磷废水的处理研究

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实验废水为生产丙烯酰胺制备催化剂过程中产生的,含有大量的亚磷酸盐、硫酸盐,强碱性,较高的COD,以降低废水总磷浓度为出发点(TP=2300mg/L),采用化学沉淀-氧化-絮凝的组合工艺,利用分级处理的方法进行废水除磷研究。通过实验寻找最佳的沉淀剂、氧化剂、絮凝剂,并确定其最适宜的工艺参数、工艺条件。化学沉淀法作为含磷废水的一级处理方法,从选择最佳沉淀剂并确定其用量、反应pH、温度、时间、搅拌速度等单因素条件考察并优化,经过正交实验的设计分析,在大量实验的基础上,得出如下结论:100ml此含磷废水调节pH为8,在30℃、200r/min条件下,加入3.00g的氯化钙,反应180min,废水总磷浓度可降至200mg/L以下,除磷率可达91%以上。对沉淀物进行XRD、TG-DTA表征分析可知,所得化学沉淀物的主要成分为亚磷酸钙和硫酸钙晶体。超高浓度含磷废水经一级化学沉淀处理后TP降至200mg/L,并含有大量一级化学沉淀处理后的过量的钙盐,以H2O2为氧化剂氧化含磷废水中的亚磷酸盐,生成正磷酸盐后直接与钙离子生成沉淀。考察了氧化剂用量,pH,反应温度,反应时间,搅拌速度等单因素及正交实验对总磷去除率的影响。研究表明,以H2O2为氧化剂,可将含磷废水中的亚磷酸盐氧化成正磷酸盐,氧化沉淀的最佳工艺条件为:当废水处理量为100ml时,H2O2用量为5ml,反应pH为8,反应温度为80℃,反应时间为120min,搅拌速度为200r/min,总磷的去除率可达到93.17%,残余总磷浓度可降至15mg/L。通过考察不同絮凝剂的除磷效果,选取PAM、PAC的复合絮凝剂来进行处理含磷废水的实验研究。考察了含磷废水初始总磷浓度、体系pH值、沉降时间等对絮凝除磷的影响。结果表明,当含磷废水总磷浓度为15mg/L,PAM和PAC的投加量分别为10mg/L和200mg/L,pH=6,沉降时间为30min时磷的去除率可达95%以上,且絮凝后的废水总磷浓度降至1.00mg/L以下,达到国家污水综合排放二级标准。
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