1、石灰沉淀活性炭吸附處理汽車涂裝磷化廢水周德坤，徐大為，巴思頓丁，甄樹聰*鹽城工學院，江蘇 鹽城 224051摘 要：針對鹽城某汽車涂裝車間所產生的磷化廢水，采用石灰作為混凝劑，聚丙烯酰胺作為助凝劑對其進行處理，分別進行了石灰、PAM投加量和pH值對除P的影響以及活性炭投加量對CODcr和鎳、鋅去除率的影響實驗。結果表明，石灰最佳投加量為800mg/L， PAM最佳投加量為5 mg/L，最理想的pH 范圍在10-11 之間，活性炭對廢水中的重金屬離子的吸附性能良好，此時CODcr的去除率達到83.1%，出水水質達到污水綜合排放標準（GB 8978-1996）一級排放標準。關 鍵 詞：磷化廢水；石

2、灰沉淀；活性炭吸附中圖分類號： TQ 文獻標識碼： A 文章編號： 1004-0935（2011）-0000-0在機械制造行業中，通常采用磷化處理對金屬材料及其制件表面進行化學再加工工藝處理，以達到美觀、耐磨等要求。汽車磷化處理是對汽車外殼進行電泳、噴漆的前道工序1，期間產生的磷化廢水不僅水量大，而且磷和重金屬含量均遠遠超過國家排放標準。磷化廢水的處理方法很多，主要分化學法和生物法兩方面, 具體有凝聚法、吸附法、電化學法和沉淀法等。其中化學法除磷處理由于效率高、實際運行穩定、操作易行成為處理高濃度含磷廢水的最有效方法之一2 。本文以江蘇鹽城某汽車廠實際涂裝磷化廢水為研究對象，通過石灰沉淀，活性

3、炭吸附確定除磷和重金屬的最佳工藝參數。1 材料與方法1.1 原材料和儀器 磷化廢水：取自鹽城某大型汽車制造廠，其水質如下： TP ：268mg/L，CODcr：503 mg/L，TZn：18 mg/L，TNi：30 mg/L。 主要儀器：UV - 1100紫外/可見光分光光度計, PHS - 2C型pH 計, JF2004 電子天平，CM02 COD快速檢測儀，DBJ-621型定時變速攪拌器，M31-AA2600原子吸收分光光度計。1.2 內容與方法1.2.1石灰投加量對除P的影響 取6只500ml燒杯，分別加入400ml水樣，在其中加入不同量的5%生石灰乳液，加入10%的FeSO4和0.3%

4、的PAM，在轉速為250r/min的轉速下攪拌3min，靜置45min，取上清液測定溶液中P的濃度，用以分析石灰投加量對除P的影響。1.2.2 pH值對除P的影響 取6只500ml 燒杯，分別加入400ml 水樣，用5%生石灰乳液將pH 值分別調至7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0，在轉速為250r/min的轉速下攪拌3min，靜置45min，取上清液測定溶液中P的濃度，用以分析pH值對除P的影響。1.2.3 PAM投加量對除P的影響 取6只500ml 燒杯，固定混凝劑石灰的用量800mg/L不變，控制pH在10-11之間，僅改變PAM用量，在其中加入不同量的0.3%的PAM

5、，在轉速為250r/min的轉速下攪拌3min，靜置45min，取上清液測定溶液中P的濃度，用以分析PAM投加量對除P的影響。1.2.4 活性炭投加量對金屬離子去除的影響 投加活性炭0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0g/L至6個50ml錐形瓶中，加入1.2.3處理后的溶液25mL加水稀釋至50mL，用HCl調節pH至5.0，置于25恒溫振蕩器中吸附4h，使用原子吸收分光光度法測定吸附完成后的鋅、鎳離子濃度。1.2.5 測試方法 水溶液中殘余的P含量采用鉬酸銨分光光度法測定；重金屬含量采用原子吸收分光光度法測定；混凝沉淀階段完成后及活性炭吸附后的兩次CODcr測定均使用COD快速檢測

6、儀測定。2 結果與討論2.1 石灰投加量對除P的影響石灰投加量與出水磷含量的關系見圖1。圖1表明原水中投加的氫氧化鈣的量越大，磷的去除率越大，磷的含量也就越低。當投加量在800mg/L時出水磷濃度已經達到污水綜合排放標準（GB 8978-1996）一級排放標準，此后繼續投加過量的石灰對磷的去除沒有多大的影響。圖1 石灰投加量對除P的影響2.2 pH值對除P的影響實驗中發現原水中的pH值隨氧化鈣加入量而變化，水中磷酸根離子的的含量與pH值有密切關系，pH值對脫磷效果影響很大。圖2 pH值對除P的影響從圖2可以看出，出水磷酸根的含量隨pH值增大而降低, pH 值為10-11時便可達到預期的處理要求

7、?？紤]到實際經濟效益, 實際工程運用中最佳pH 范圍控制在10-11 之間, 并且可以達到國家污水綜合排放標準（GB 8978-1996）規定的pH要求3。生石灰的作用除了與磷酸根反應生成沉淀外, 還起到調節pH 值的作用, 這樣就減少了堿原料的消耗, 降低了成本。2.3 PAM投加量對除P的影響按照實驗方法，保持生石灰的最佳用量800mg/L不變，僅改變PAM用量，研究PAM投加量對除P的影響，實驗結果見圖3。圖3 PAM投加量對除P的影響由圖3可知，加入PAM后廢水中磷的含量明顯降低，當PAM投加量為5mg/L時，出水P濃度降至0.5mg/L，隨著PAM投加量增大，出水P濃度去除率無明顯降

8、低，這是因為加入PAM后，混凝反應環境改善，促進了石灰與磷酸根的反應，從而使磷含量降低；隨著PAM投加量的增加，上清液中顆粒明顯減少，當PAM的投加量為5 mg/L時，磷的去除率達到99.6%以上。同時PAM溶于水且為有機物，過量會使廢水中的CODcr增加4。2.4 活性炭投加量對金屬離子去除的影響按實驗方法，改變活性炭的投加量，調節pH至5.0，控制溫度為25，振蕩時間為4h，所得實驗結果見圖4。圖4 活性炭投加量對金屬離子的去除 由圖4可知，活性炭對重金屬的吸附量在一定范圍內隨吸附劑投加量的增加而增加，當活性炭投加量達到1.5g/L時，重金屬去除率隨投加量的增加曲線變化不大。原因在于起初隨

9、著活性炭用量的增加，吸附未飽和，去除率隨投加量增加而增加。2.5 CODcr的去除率2.3完，即混凝沉淀完成后，測得水樣CODcr濃度為153.9 mg/L；2.4完，即活性炭吸附完成后，測得水樣CODcr濃度為25.6 mg/L，CODcr的去除率達到83.1%，達到國家污水綜合排放標準中的一級標準，可見該工藝對CODcr處理效果顯著。3 結論本實驗采用石灰沉淀活性炭吸附的除磷工藝，以生石灰作為混凝劑，聚丙烯酰胺作為助凝劑處理汽車涂裝高濃度磷化廢水，得出以下結論：（1）以石灰為混凝劑、聚丙烯酰胺為助凝劑，外加活性炭吸附對汽車涂裝高濃度磷化廢水進行處理，出水P濃度為0.42mg/L，CODcr

10、濃度為25.6 mg/L，Zn濃度為0.15mg/L，Ni濃度為0.88mg/L，均達到國家污水綜合排放標準一級標準。（2）石灰法處理磷化廢水，無需調節廢水pH值，可以省去加酸回調pH的步驟。在石灰法中加入助凝劑PAM，大大提高了磷的去除率，減少了藥劑的使用，降低了處理成本。（3）采用石灰沉淀-活性炭吸附處理涂裝磷化廢水，處理效率高，運行穩定可靠，工藝簡單，且運行費用低、操作簡單易行，是一種解決高濃度磷化廢水的有效方法。參考文獻：1 陶秀成，黃小甲，王玲. 汽車磷化廢水的處理研究及其應用J. 資源開發與市場，2008, 10( 7):23- 24. 2 申檸, 魏永寧，楊順生. 汽車磷化廢水的

11、處理工藝研究J. 環境科學與管理，2007,32( 9):115- 117. 3 張勇, 張麗彬. 石灰法在處理金屬表面磷化廢水中的應用J. 工業安全與環保，2006, 32( 3):28- 30. 4 徐慶國, 吳貴明，滿春生. 工業含磷廢水處理的研究和應用 J . 工業水處理, 2003,23( 12):76- 78. Lime precipitation - Adsorption Process automobile painting phosphoric ZHOU De-kun , XU Da-wei , BA Si-dun-ding , ZHEN Shu-cong *Yancheng

12、 Institute of Technology, Yancheng, Jiangsu 224051Abstract: As the search of the wastewater generated by phosphate in an automobile paint shop in Yancheng, we handled it with the use of lime as a coagulant, and Polyacrylamide as a coagulant to process it. Besides, we experimented how do the dosage o

13、f lime and PAM as well as pH value work on the addition of P and activated carbon dosage on the CODcr, nickel, and zinc removal rate. The results showed that the optimum dosage of lime is 800mg / L, PAM of 5 mg / L, and the ideal pH range is between 10-11. Activated carbon has a good performance on adsorption of heavy metals in wastewater, and at this time the removal rate of CODcr reaches 83.1% .The effluent quality reaches the first level of Integrated Wastewater Discharge Standard(GB 8978-1996).Key words: Phosphoric wastewa