吸附法资源利用处理含磷废水

       磷是构成生命的主要元素之一，在工农业生产中具有广泛的应用价值。随着现代工业的蓬勃发展，化工、纺织印染、农药、石油化工、医药与食品等行业排放的含磷废水逐渐增多，不仅造成了环境污染、地面水体恶化，威胁着人类健康，而且还造成了磷资源的浪费。
   
       我国污水综合排放标准（GB8978－1996）要求一级标准磷酸盐（以P计）≤0.5 mg/L，二级标准磷酸盐（以P计）≤1.0 mg/L，因此需要一种经济有效的方法处理含磷废水。   图1 含磷废水排放及水体富营养化
      含磷废水的处理方法有多种，目前工程中应用最多的主要包括药剂法、生物法和吸附法。
1 药剂法         药剂法除磷是应用最早、最广泛的方法，即向水中投加石灰、铝盐、铁盐，以及有机类等化学药剂，生成不溶性的磷酸盐，然后再利用沉淀、气浮或过滤等方法将磷从污水中除去。
 
      这种方法适合高浓无机磷废水的预处理，一般很难直接达到排放要求，即便药剂过量使用，往往也不能稳定达标，同时易产生二次污染，运行成本高，产生大量污泥。   2. 生物法          生物法除磷即通过聚磷微生物在经过厌氧段释磷后，在好氧段超其生理需要的吸收磷，实现可控的除磷效果。该方法虽然成本低、污染小；但对进水要求高，pH需在6-9，BOD/COD需大于0.3，污泥量大，微生物培养困难。并且随着高磷废水处理要求的不断提高，单一生物法处理含磷废水达不到排放要求。   3. 吸附法         依靠吸附剂与废水中的磷进行的物理或化学吸附作用，以达到去除磷的目的。吸附饱和后，对吸附剂进行脱附处理可回收磷资源，高效除磷吸附剂对进水无苛刻要求，处理效果稳定。有鉴于此，根据含磷废水的特点，以及磷离子的理化特性，通过系列高性能除磷吸附剂，分别可用于无机磷和有机磷废水的达标处理。
   
       如图2所示，经除磷吸附剂处理后，黄色的含磷废水基本变成无色，出水磷含量≤0.5mg/L。
图2 含磷原水（左）与处理出水（右）
3.1 除磷吸附剂的实际应用      
       针对各行业含磷废水的水质特点及相关污染因子的理化特性，利用除磷吸附剂及配套应用工艺，实现相关废水的高效治理和磷资源的回收。某生物化工企业每天可产生70吨左右含磷废水，该废水中磷包括有机磷和无机磷，总磷～634mg/L，要求出水磷浓度<6mg/L。处理前后数据如下：
  表1 原水及处理出水磷含量对比
        某农药中间体企业生产中产生一股5000吨/天含磷废水，原水浓度～3.0mg/L，含多种有机磷和无机磷，要求出水磷<0.3mg/L。经过预处理及吸附剂处理后，数据如下： 表2 原水及处理出水磷含量对比
       某精细化工企业生产中产生50吨/天的有机磷废水，原水磷含量～1000 mg/L，含多种有机磷且高度乳化，要求出水磷小于20mg/L，以便减轻后续生化压力。经过吸附剂和应用工艺处理后，出水可以稳定控制到≤15mg/L。 表3 原水及处理出水磷含量对比
       某农化企业生产中产生300吨/天的有机磷废水，原水有机磷产品含量近20000mg/L，总磷12000mg/L，给后续生化造成很大压力，同时造成了磷产品的浪费。基于该农化企业清洁生产的理念，从源头资源化治理，回收90%有机磷产品，同时降低后续生化处理的负荷。经过相关解决方案处理后，有机磷产品回收率≥90%。   表4 原水及处理出水磷含量对比     3.2 除磷吸附剂相关项目现场 图3 项目现场照片   图4 项目现场照片    
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