賴治城

（廣東新大禹環(huán)境科技股份有限公司，廣東 廣州 510663）

0 引言

磷是水體富營養(yǎng)化的一個重要元素，我國各類污水排放標(biāo)準(zhǔn)中對磷都有比較嚴(yán)格的排放要求。目前印制電路板企業(yè)或園區(qū)新建的污水廠將執(zhí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)《電子工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB39731—2020），相比以前的《電鍍行業(yè)污染物國家排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900—2008），磷的排放要求從0.5 mg/L降至1 mg/L，但是由于印制電路板企業(yè)生產(chǎn)線上有化學(xué)鍍鎳的工藝存在，這段工藝?yán)锩嬗写罅康拇瘟姿猁}、亞磷酸鹽，增加了污水廠除磷的難度。

1 問題分析

化學(xué)沉淀法除磷是最簡單、處理效果最好的一個方法，主要是通過添加鐵鹽、鋁鹽和鈣鹽與廢水中的磷生成難溶性磷酸鹽沉淀，然后通過沉淀將磷進(jìn)行去除，但是這個工藝只能去除正磷，對于化學(xué)鎳廢水中次磷酸鹽、亞磷酸鹽中磷的去除效果不佳。所以要先將這部分次磷酸鹽、亞磷酸鹽氧化成正磷酸鹽才能通過化學(xué)沉淀進(jìn)行去除。工業(yè)污水廠常用的強(qiáng)氧化工藝主要有芬頓氧化、漂水（次氯酸鈉溶液）氧化，文章從工程應(yīng)用角度出發(fā),以印制電路板園區(qū)化學(xué)鎳廢水為研究對象,對比芬頓氧化法、漂水氧化法對化學(xué)鍍鎳廢水中磷的處理效果。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 廢水來源與水質(zhì)

實(shí)驗(yàn)用的化學(xué)鎳廢水為某印制電路板園區(qū)含鎳調(diào)節(jié)池廢水，基本水質(zhì)為：pH＝2.30、TP（總磷）＝371.95。

2.2 實(shí)驗(yàn)藥劑與儀器

實(shí)驗(yàn)藥劑：90%石灰、10%次氯酸鈉滲液、27.5%雙氧水、98%硫酸、10%硫酸亞鐵滲液。

實(shí)驗(yàn)儀器：哈希pH計(jì)、磁力六聯(lián)攪拌器

2.3 實(shí)驗(yàn)方法與內(nèi)容

2.3.1 芬頓氧化法

調(diào)整原水pH值至5～6，加入一定量的27.5%雙氧水和10%硫酸亞銨溶液，調(diào)整pH值至3.0～4.0，攪拌一定時間，用石灰調(diào)整pH值至9～10，沉淀，取上清液分析總磷。

2.3.2 漂水氧化法

調(diào)整原水pH值至8～9，加入一定量的漂水，攪拌反應(yīng)一定時間，用石灰調(diào)整pH值至9～10，沉淀，取上清液分析總磷。

3 結(jié)果與討論

3.1 芬頓氧化法

3.1.1 芬頓試劑投加量的影響

控制投加量雙氧水（27.5%）：硫酸亞鐵（10%）＝1:4，改變芬頓藥劑投加量分別為：雙氧水0、2%、4%、6%、8%、10%；對應(yīng)的亞鐵加藥量為：0、8%、16%、24%、32%、40%，對化學(xué)鎳廢水進(jìn)行芬頓反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

從表1可以得出：當(dāng)不加芬頓試劑時，廢水中這部分總磷主要就是次磷酸鹽，隨著芬頓試劑投加量的增加，總磷去除率越高，對次磷酸鹽的氧化效果越佳。隨著藥劑投加量的增加，去除效果逐漸趨于平緩，綜合考慮藥劑成本和去除效果，針對此化學(xué)鎳廢水最佳的加藥量為：雙氧水8%，亞鐵為32%。

表1 芬頓試劑用量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

3.1.2 反應(yīng)pH的影響

控制投加量雙氧水（27.5%）：亞鐵（10%）＝1:4，改變芬頓反應(yīng)的pH分別為：2.5、3、3.5、4、5、6，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

從表2可以得出：隨著芬頓氧化反應(yīng)pH值的升高，總磷去除率先升高然后降低，pH在3～3.5之間出現(xiàn)拐點(diǎn)，說明芬頓反應(yīng)在這個pH值范圍對次磷酸鹽的氧化效果最佳。

表2 芬頓反應(yīng)pH實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

3.1.3 反應(yīng)時間的影響

控制投加量雙氧水（27.5%）：亞鐵（10%）＝1:4，反應(yīng)pH值控制在3.5～4區(qū)間，改變芬頓反應(yīng)時間分別為：1 h、2 h、3 h、4 h、6 h、8 h，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 芬頓反應(yīng)時間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

從表3可以得出：隨著芬頓氧化時間的增加，總磷去除率也越高，當(dāng)反應(yīng)4 h后，去除效果趨于平緩，所以針對此化學(xué)鎳廢水最佳的反應(yīng)時間為4 h。

3.2 漂水氧化法

3.2.1 漂水投加量的影響

控制漂水（10%）投加量分別為：3%、6%、9%、12%、15%、18%，對化學(xué)鎳廢水進(jìn)行氧化反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。隨著漂水投加量的增加，總磷去除率越高，對次磷酸鹽的氧化效果越佳。隨著藥劑投加量的增加，去除效果逐漸趨于平緩，綜合考慮藥劑成本和去除效果，針對此化學(xué)鎳廢水漂水最佳的加藥量為15%。

表4 漂水試劑用量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

3.2.2 反應(yīng)pH的影響

控制漂水投加量15%，改變氧化反應(yīng)的pH分別為：7、8、8.5、9、9.5、10，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

從表5可以得出：隨著漂水氧化反應(yīng)pH值的變化，總磷去除率沒有太大，說明pH值對漂水氧化效果影響不大，由于漂水在中性或酸性條件下會產(chǎn)生刺激性氣味，所以漂水反應(yīng)pH值需要控制在堿性條件下進(jìn)行。

表5 漂水反應(yīng)pH實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

3.2.3 反應(yīng)時間的影響

控制漂水投加量%，反應(yīng)pH值控制在9～10區(qū)間，改變漂水氧化反應(yīng)時間分別為：2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

從表6可以得出：隨著漂水氧化時間的增加，總磷去除率也越高，當(dāng)反應(yīng)8 h后，去除效果趨于平緩，所以針對此化學(xué)鎳廢水漂水氧化的最佳反應(yīng)時間為8小時。

表6 漂水反應(yīng)時間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

3.3 討論

通過正交實(shí)驗(yàn)可以得出：當(dāng)采用芬頓氧化法處理此化學(xué)鎳廢水中的次磷酸鹽最佳的反應(yīng)pH值為：3～3.5，最佳加藥量為：雙氧水8%，亞鐵為32%，反應(yīng)時間為4 h，對總磷的去除率可以達(dá)到99%以上；當(dāng)采用漂水氧化時，最佳加藥量為15%，反應(yīng)時間為8 h，對總磷的去除率亦可達(dá)到99%以上。

4 結(jié)論

經(jīng)過多次平行實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，采用芬頓氧化法和漂水氧化法處理化學(xué)鎳廢水中的次磷酸鹽均有良好的效果，可以根據(jù)后續(xù)的處理工藝進(jìn)行組合，將總磷控制在排放標(biāo)準(zhǔn)以下。后續(xù)仍需針對次磷酸鹽處理的問題上繼續(xù)研究，找到處理成本更低、運(yùn)行效果更穩(wěn)定的處理工藝。