酸洗磷化废水处理工艺探究

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷第8期   作者:黄欢 王赛赛
[导读] 随着时代的发展,当前我国正处在经济体制转型发展时期,在这一阶段,传统的工业发展方式由于其容易对环境造成无法弥补的损害,因此受到了国家相关单位的强烈抵制。
        黄欢   王赛赛  
        江苏原木环境科技有限公司  江苏省扬州市  225100
        摘要:随着时代的发展,当前我国正处在经济体制转型发展时期,在这一阶段,传统的工业发展方式由于其容易对环境造成无法弥补的损害,因此受到了国家相关单位的强烈抵制。其中,在传统的机械加工过程中,酸洗磷化工艺是极其重要的组成部分,是金属涂装的准备工序,能够对金属表面进行处理,使其具备一定的抗腐蚀作用,是机械生产不可或缺的一部分。但是,酸洗磷化工艺在实践过程中通常会产生大量的废水,从而对环境造成危害。本文通过对相关文献进行查阅,对酸洗磷化废水常见来源及其处理特点进行了全面阐述,并对当前存在的酸洗磷化废水处理工艺进行了总结与分析。希望本文能够在一定程度上促进相关领域技术水平的提升。
        关键词:酸洗磷化废水;机械加工;处理工艺
        前言:在实践中,金属在经过机械加工之后,相关单位必须对其表面涂层进行适当处理,使其具备一定的抗氧化能力,进而满足日常工作环境下的使用需求。而对其表面涂层进行处理的方式就是酸洗磷化工艺,这种措施不仅能够促使金属表面形成抗腐蚀的特性,也能够帮助金属吸附涂层,但是在实践中,酸洗磷化工艺通常会产生大量的污染物,对于环境的危害相当大,在可持续发展被反复强调的当前社会,对酸洗磷化废水处理工艺进行研究具备一定的现实意义,能够促进相关机械产业实现长期可持续发展。
一、酸洗磷化废水来源及特点
(一)酸洗磷化废水来源
        当前,我国所使用的酸洗磷化工艺大部分都是由电脑进行统一控制的全自动一体化生产线,根据种类不同可以分为多槽或者是多工位步进式。在实践中,酸洗磷化工艺的流程相当复杂,且每一个具体流程基本都会产生含有不同有害粒子的废水,根据成分不同一般可以分为以下几种:(1)磷化废水。这一类型的废水具备结构简单、容易处理的特点,其具体成分类型与实际工业生产过程中所采用的磷化剂种类关系较大,具体而言,这类废水中一般会含有大量的酸性物质以及部分重金属。在经过一定碱性物质进行中和处理后即可达到排放标准。(2)倒槽废液。这一类废水主要形成于酸洗磷化工艺的冲洗过程,具备成分复杂、难以处理的特点,在实践中主要包括定期冲洗下来的废脱脂液等废液。在实践中,倒槽废液的含量通常不是很多,但其废液中含有的污染物浓度含量极高,通过一般的处理手段很难使其达到国家规定的排放标准,在实践中一般都是交由一些专业废水处理公司进行处置的。(3)酸洗综合废水。酸洗综合废水的种类极其复杂,主要来自酸洗磷化工艺进行过程中的诸多化学反应,如酸蚀、氧化等,该类型废水处理难度同样较高。(4)脱脂废水。该种类的废水主要指的是脱脂剂在使用之后继发产生的废水,在实践中主要呈现碱性状态,需要经过特殊处理方式才能得到排放标准。
(二)酸洗磷化废水特点
        首先,酸洗磷化工艺产生的废水想要重复利用的可能性非常小,具体而言,最简单的磷化废水的可再生系数都在0.1以下。此外,当前机械工业对废水进行处理的传统方式效果不是十分理想,往往需要消耗大量的人力、物力成本。其次,废水的产生并没有明显的规律可循,具体而言,废水的污染物组成成分及其含量很难进行区分,这主要是由于酸洗磷化工艺所产生的大部分废水都是间歇性被排出的,很难判断其具体成分。最后,废水中的污染物浓度较高、且成分较为复杂。在实践中,主要包括大量的酸碱离子与大量的重金属成分,复杂的组成导致酸洗磷化废水的处理困难程度极高,因此,不同种类的酸洗磷化废水带给环境的污染是非常严重的。
二、酸洗磷化废水处理工艺
(一)强碱中和法
        强碱中合法是传统机械加工企业对酸洗磷化废水进行处理比较常见的手段,其实只是通过向酸洗磷化废水中加入一定的强碱溶液对其进行中和处理。这种方式的成本低廉,能够取得一定的效果。但是,这种方式不能将废水中的有害物质完全去除,特别是对于磷离子等污染性较强的物质无法起到较好的处理效果。

其次,强碱中和法对其添加含量具备非常严格的要求,需要相关技术人员对其进行精确计算,一旦计算过程出现了误差,那么这一技术很容易会对环境产生二次危害。最后,经过强碱中和法处理的废水还需要经过二次加工对其中存在的氢氧离子混合物进行清除,其处理活动相当复杂[1]。
(二)石灰处理法
        石灰处理法是在强碱中和法基础上发展而来的,具备一定的新颖性。在实践中,利用石灰对酸洗磷化废水进行处理不仅能够显著降低废水的酸性,还能使钙离子沉淀。其次,该技术还能够对磷离子等污染物质的浓度进行有效控制,降低废水中重金属物质对于环境造成的污染。最后,这种技术不需要消耗过多的经济成本与人力成本,其处理流程也相对简单,能够使相关企业能够获得充足的经济效益[2]。
(三)电絮凝法
        电絮凝法是一种比较新颖的酸洗磷化废水处理办法,其实质是通过电化学反应对污水中的污染成分进行处理。其在实践中的工作原理为:在电场作用下,技术人员将铁、铝等金属作为阳极,通过电化学反应析出废水中的部分金属离子,如M+等,其次,在其阴极部位,水会与溶解氧发生一定的化学反应,生成氢氧根离子[3]。在实践中,大多数的阳极金属主要是由铁构成,其发生的主要化学反应如下:
        阳极:Fe-2e-=Fe2+
        Fe2++2OH-=Fe(OH)2
        Fe(OH)2+O2+2H2O=Fe(OH)3
        阴极:2H2O+4e-+O2=4OH-
        通过上述化学反应方程式可以看出,金属氢氧化物与水解络合物是化学反应的主要产物,这些物质具备一定程度的吸附性,相关技术人员可以通过凝絮剂等物质对这些经过处理过的污染物进行二次处理。这种方式所应用的设备体积较小,其操作流程也比较简便,很容易进行操作,当前已经受到了大多数企业的青睐。
(四)酸洗磷化废水循环工艺
        这种技术也是现代企业在实践中经常使用的,其具备一定的先进性。在实践中,技术人员通过RO反渗透装置对废水进行处理。具体而言,废水在处理阶段会经过三格反应池,第一格反应池主要使用过污泥排除及固液分离,对废水中的酸碱度进行调整。第二格反应池主要是通过生化作用与超滤膜对废水中的大部分污染物进行清除,使其水质符合后续工艺需求。第三格反应池主要是通过活性炭的吸附作用对废水污染物进行处理,降低废水的硬度[4]。
(五)生物处理法
        生物处理法是当前研究部门着手进行的一种污水处理方法,从原理上讲,该技术能够通过生物膜对废水中的大量有害物质进行过滤,其环保性极强。但是,该技术具备一定的难度,当前正处在开发阶段[5]。
结语
        纵观全文,当前我国正处在经济体制转型的关键阶段,如何在保护环境的基础上促进经济可持续发展成为了时代的主题。在传统的机械加工过程中,酸洗磷化工艺会产生污染程度较强的废水,从而对环境造成危害。本文通过对相关工艺进行分析,对当前流行的几种酸洗磷化工艺进行了比较与分析。相关单位在实践中应该以本文提出的理论为基础,结合自身实际,采取适当的污水处理办法,进而促进自身可持续发展。
参考文献
[1] 金辉. 酸洗磷化废水的处理及污泥的减量化研究[J]. 工业水处理, 2019, 39(05):106-108.
[2] 马骏. 浅谈酸洗磷化废水的处理工艺[J]. 山东工业技术, 2019(22):30-30.
[3] 黑连宏. 酸洗磷化废水处理技术探讨[J]. 环境与发展, 2019(6):102-103.
[4] 王蓉, 王正忠. 佛山顺德某五金喷涂公司磷化废水处理工艺分析研究[J]. 山东化工, 2019, v.48;No.361(15):235-236.
[5] 马骏. 关于酸洗磷化废水处理工程实例分析[J]. 资源节约与环保, 2019, No.214(09):97-98.
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