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一方面，磷作為必要物質(zhì)廣泛運(yùn)用于日常生活；另一方面，含有機(jī)磷化合物廢水排放量仍在節(jié)節(jié)攀升。如何協(xié)調(diào)、平衡有機(jī)磷化合物應(yīng)用與河湖生態(tài)保護(hù)，成了當(dāng)前水處理企業(yè)的應(yīng)有之義。歷經(jīng)多年雙輪驅(qū)動(dòng)，深諳水處理創(chuàng)新工藝的江蘇海普功能材料有限公司為有機(jī)磷廢水處理給出了新答案。
磷，人們生活和化工生產(chǎn)的重要組成元素。
不溶于水、易燃是其鮮明特征之一。磷存在于人體所有細(xì)胞中，是維持骨骼和牙齒的必要物質(zhì)，幾乎參與所有生理上的化學(xué)反應(yīng)磷還是使心臟有規(guī)律地跳動(dòng)、維持腎臟正常機(jī)能和傳達(dá)神經(jīng)刺激的重要物質(zhì)。
與此同時(shí)，磷是維持腎臟正常技能的重要物質(zhì)。沒有磷時(shí)，煙酸(又稱為維生素B3)不能被吸收；磷的正常機(jī)能需要維生素D(維生素食品)和鈣(鈣食品)來維持。而在工業(yè)方面，有一萬多種有機(jī)磷化合物被應(yīng)用到人們的生活、生產(chǎn)之中，它們的使用效果十分明顯，促進(jìn)了化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。
有機(jī)磷化合物應(yīng)用廣泛
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國有機(jī)磷化工產(chǎn)量占全國磷化工產(chǎn)量的百分之四十以上，并且其中有百分之六十以上的有機(jī)磷化工生產(chǎn)的產(chǎn)品年產(chǎn)量在一萬噸以上。
這就造成大量有機(jī)磷化工廢水產(chǎn)生，這些廢水濃度很高，毒害性很大。部分有機(jī)磷廢水未經(jīng)過合理的處理便被排放到水環(huán)境之中，對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來巨大的傷害，影響生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。基于有機(jī)磷化合物的高污染性，其替代品的效果并不理想，有機(jī)磷化合物還在被大量使用，它造成的環(huán)境污染還在繼續(xù)。
有機(jī)磷廢水處理現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，有機(jī)化合物的生產(chǎn)、合成日益增多，化工、造紙、橡膠、染料和紡織印染、農(nóng)藥、焦化、石油化工、發(fā)酵、醫(yī)藥與醫(yī)療及食品等行業(yè)排放的廢水常含有有機(jī)磷化合物。這就造成了環(huán)境污染、地面水體惡化，有機(jī)磷化合物污染逐步受到廣泛關(guān)注。
近年來，國內(nèi)外在含有機(jī)磷化合物廢水處理研究方面開展了大量的工作，在有機(jī)磷化合物的方法上取得了一些進(jìn)展。含有機(jī)磷化合物的廢水處理方法有多種，常用的方法可以分為氧化法、生化法、吸附法和水解法。
具體如下：
臭氧氧化法
臭氧氧化法適于處理濃度較低、難被生物降解或?qū)ι镉卸镜霓r(nóng)藥廢水，如馬拉硫磷、伏殺磷等。一般生成疑基化合物，無二次污染，在分解有機(jī)物的同時(shí)，還具有脫色、除臭和殺菌作用。臭氧氧化的缺點(diǎn)是臭氧發(fā)生器耗電量較高，故在電量供應(yīng)充足的條件下才適合。
濕式氧化法
一種在空氣存在下，將廢水加熱、加壓，使其COD、BOD、懸浮物都大幅度降低的方法。該方法適于處理濃度較大、毒性高、生物難降解的物質(zhì)，該法對(duì)COD去除效率較低。用濕式氧化法處理廢水，有機(jī)磷去除率達(dá)80%左右，反應(yīng)以水解為主，有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為水解產(chǎn)物 H3PO4、HCI等，磷以Ca3(PO4)2的形式回收。
氯氧化法
含氯氧化劑有CI2、NaClO等，氯氣氧化法處理馬拉硫磷廢水，用燒堿中和至pH為7，分去底層油狀物，再投燒堿(占廢水量的2%)。
活性污泥法
生化處理是將均化后的廢水與含有馴化的耐有機(jī)磷的細(xì)菌的活性污泥混合，并進(jìn)行曝氣。曝氣后進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀池處理后再進(jìn)行二次曝氣，曝氣生化處理可使BOD下降至 13mg/L，有機(jī)磷中的磷可作為生物營養(yǎng)物質(zhì)被回收利用，生化處理法應(yīng)用廣泛，效果較好。
藻類處理法
有機(jī)磷殺蟲劑可用綠藻有效去除，但用藻類處理時(shí)，有時(shí)會(huì)形成極毒且穩(wěn)定的中間產(chǎn)物，藻類處理對(duì)硫磷時(shí)，獲取更毒的中間產(chǎn)物。處理某些有機(jī)磷廢水在 20℃用 ChlorellValgaris處理 20～30d，可有90%～98%的去除率。
酶法
在酶法處理含酚、甲酚、二甲酚廢水時(shí)，可用辣根過氧化物酶處理，能取得較好效果。
吸附法
有機(jī)磷吸附效果更好，也可經(jīng)堿解后再用活性炭，活性炭可用蒸汽再生。廢水中的磷酸三丁酯可用飛灰及粘土作吸附劑去除，但在酸性介質(zhì)中加硝酸可提高去除率，聚乙烯用醇或酮處理后可用來吸附水中微量的有機(jī)磷化合物；
酸解法
酸解能使有機(jī)磷分子的堿性基斷裂，生成正磷酸。水解法的缺點(diǎn)是要求設(shè)備耐腐蝕，在高溫高壓處理對(duì)磷酸廢水，pH 3～4，壓力40～50atm，200～250℃，可使有機(jī)磷的無機(jī)化率達(dá)到90%～100%；
堿解法
堿解常用堿解或石灰乳，在堿性條件下，有機(jī)磷分子中酸酐易斷裂，因此堿解有較好的去除效果，但有有機(jī)磷產(chǎn)生，導(dǎo)致回收困難，殘?jiān)y處理。
行業(yè)需求
有機(jī)磷廢水的成分復(fù)雜, 性能穩(wěn)定、難降解、高鹽度，并且含有大量有毒有害物質(zhì), 不能直接進(jìn)行生化處理, 因此須要對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，各種有機(jī)磷廢水的預(yù)處理應(yīng)該與傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用, 以達(dá)到處理效果與經(jīng)濟(jì)成本的有機(jī)融合。
產(chǎn)生有機(jī)磷廢水企業(yè)客戶對(duì)廢水處理的需要包括以下三點(diǎn)：
高效、穩(wěn)定的去除廢水中的有機(jī)磷，處理后的出水能夠進(jìn)入生化池生化處理，不影響生化細(xì)菌的活性；
一次投資費(fèi)用低、運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備操作維護(hù)方便；
工藝先進(jìn)可靠、無二次污染
海普定制化工藝簡介
江蘇海普功能材料有限公司地處蘇州工業(yè)園區(qū)，是一家以特種吸附劑、催化劑為核心技術(shù)，配套應(yīng)用工藝開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、工程實(shí)施等。
海普吸附工藝的原理是利用我公司開發(fā)的特種吸附材料對(duì)要去除的組分或物質(zhì)進(jìn)行選擇性吸附，當(dāng)吸附飽和時(shí)，再利用特定的脫附劑對(duì)吸附材料進(jìn)行脫附處理，使吸附材料得以再生，如此不斷循環(huán)進(jìn)行。
含有機(jī)磷廢水吸附處理工藝流程
工藝處理效果
采用吸附工藝處理含磷廢水，可有效脫除廢水中的磷含量。
一企業(yè)要求處理后廢水中有機(jī)磷含量低于10mg/L，實(shí)驗(yàn)處理效果表明采用吸附處理，廢水中的有機(jī)磷去除率穩(wěn)定在99%以上，出水中磷含量可以控制在6mg/L以下，在保證達(dá)到客戶的要求的同時(shí)留有一定的安全余量，能有效防止入料廢水的水質(zhì)波動(dòng)造成出水不達(dá)標(biāo)，處理效果見下圖：
廢水吸附除有機(jī)磷數(shù)據(jù)
原水(左)、吸附出水(右)外觀圖
一生物化學(xué)企業(yè)每天可產(chǎn)生65t含磷廢水，磷含量特別高，常規(guī)生化處理方法無法實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，給企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)帶來很大壓力，利用我公司專門開發(fā)的特種吸附材料對(duì)該廢水進(jìn)行吸附處理，解決企業(yè)廢水不達(dá)標(biāo)的問題。
廢水吸附除有機(jī)磷數(shù)據(jù)
原水(左)、吸附出水(右)外觀圖
一電鍍和噴涂企業(yè)200t/d含磷廢水進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，深度去除廢水中的磷元素，吸附出水總磷含量可穩(wěn)定在1mg/L以下，滿足企業(yè)要求，吸附出水可直接排放。
廢水吸附除有機(jī)磷數(shù)據(jù)
核心優(yōu)勢
目前對(duì)于有機(jī)磷廢水的處理方法無論是從處理效果還是其操作成本都有各自的缺陷：
濕式氧化法法對(duì)有機(jī)磷有一定的去除效率，但濕式氧化法一般要求在高溫高壓的條件下進(jìn)行，故對(duì)設(shè)備材料的要求較高，需要耐高溫、高壓，并耐腐蝕；
因此設(shè)備費(fèi)用大，系統(tǒng)的一次性投資高由于濕式氧化反應(yīng)中需維持在高溫高壓的條件下進(jìn)行，故僅適于小流量高濃度的廢水處理，對(duì)于低濃度大水量的廢水則很不經(jīng)濟(jì)，濕式氧化過程中可能會(huì)產(chǎn)生毒性題解強(qiáng)的中間產(chǎn)物；
臭氧氧化法投資大，運(yùn)行費(fèi)用高：活性污泥法處理單元多，操作管理復(fù)雜，特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體更要求安全操作。
但是由于大型污水處理廠背靠大城市，技術(shù)力量強(qiáng)，管理水平較高，能滿足這種需求，因而，傳統(tǒng)活性污泥法的缺點(diǎn)不會(huì)成為限制使用的因素，傳統(tǒng)活性污泥法對(duì)氮和磷的去除率比較低；
采用吸附法處理有機(jī)磷廢水，能將廢水中的磷高效去除，保證處理后的廢水磷含量在6mg/L以下，廢水中的有毒物質(zhì)和難降解物質(zhì)幾乎被去除，滿足企業(yè)的要求，降低廢水后續(xù)生化處理壓力。
吸附法優(yōu)點(diǎn)：
1、去除廢水中的有機(jī)磷含量，去除率高，嚴(yán)格控制處理后廢水中的有機(jī)磷；
2、大大降低了企業(yè)的廢水處理費(fèi)用，吸附法的處理費(fèi)用一般為100~200元/噸，遠(yuǎn)低于焚燒處理的費(fèi)用+1000元/噸；
3、對(duì)企業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)生的廢酸采樣樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以科技為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)為依據(jù)來設(shè)計(jì)吸附工藝，廢水和工藝之間的匹配度100%；
4、設(shè)備占地節(jié)省、結(jié)構(gòu)緊湊，土建和設(shè)備投資少；脫附劑多次套用、逐級(jí)提濃，藥劑利用率高，運(yùn)行費(fèi)用低；
5、可實(shí)現(xiàn)模塊組件形式，能根據(jù)生產(chǎn)能力靈活調(diào)節(jié)，安裝方便；
6、工藝先進(jìn)、成熟，無二次污染，憑借強(qiáng)大的技術(shù)支持和豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
部分現(xiàn)場應(yīng)用案例
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