水體富營養(yǎng)化已成為我國亟待解決的重大環(huán)境問題。主要原因是氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的富集。然而，與氮相比，水體中磷含量是抑制富營養(yǎng)化更重要的控制因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國PCB行業(yè)由于在工藝生產(chǎn)中使用大量難降解表面活性劑和含磷化學(xué)脫脂劑，會(huì)產(chǎn)生大量高磷廢水。其中化學(xué)鍍鎳工藝以次磷酸鹽為還原劑，每年產(chǎn)生約10萬噸含高濃度次磷酸鹽和亞磷酸鹽的廢水。

PCB行業(yè)排放大量含磷廢水，國家對(duì)廢水排放中磷含量的控制越來越嚴(yán)格。大多數(shù)PCB企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表3中的排放要求(總磷排放限值

1.含磷廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展

PCB生產(chǎn)線產(chǎn)生的含磷廢水中的磷主要以次磷酸鹽和亞磷酸鹽的形式存在。次磷酸鹽和亞磷酸鹽與廢水中的有機(jī)溶劑反應(yīng)會(huì)生成無機(jī)鹽、絡(luò)合物、有機(jī)物等，給廢水處理帶來困難。目前，含磷廢水除磷主要采用化學(xué)沉淀、吸附、生物處理和電化學(xué)方法。

1.1化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法因其工藝操作簡單、處理成本低、除磷效果好而被廣泛應(yīng)用。目前，化學(xué)沉淀劑的選擇、除磷工藝的改進(jìn)、化學(xué)沉淀法除磷的影響因素、沉淀除磷后污泥的循環(huán)利用等方面的研究是化學(xué)沉淀法除磷工藝發(fā)展的關(guān)鍵。

通?；瘜W(xué)沉淀法除磷主要是通過加入鐵、鋁或鈣、磷等金屬鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀，然后通過過濾將污水中的磷以沉淀的形式去除?；瘜W(xué)除磷不是簡單的化學(xué)反應(yīng)過程。一方面，聚磷酸鹽通過水解反應(yīng)生成正磷酸鹽，磷酸鹽沉淀是配體參與競爭的電中和沉淀；另一方面，在一定條件下，磷酸鹽沉淀中化學(xué)藥劑的水解產(chǎn)物可以與磷酸鹽發(fā)生化學(xué)吸附，發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成絡(luò)合物進(jìn)行共沉淀，也可以吸附聚磷酸鹽，去除部分磷。

目前化學(xué)沉淀法除磷所用的沉淀劑主要有石灰、氯化鈣、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁等常規(guī)鈣鹽、鐵鹽和鋁鹽。KwonJH等人使用高鐵酸鉀進(jìn)行磷沉淀，可以去除80%以上的磷。此外，一些研究已經(jīng)調(diào)查了使用工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢物作為潛在的磷沉淀劑來實(shí)現(xiàn)廢物的再循環(huán)。夏雄等通過共聚制備了PSAF—CPAM高分子無機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑，總磷去除率達(dá)98%以上。

化學(xué)沉淀法除磷在成本投入和除磷效果方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。我公司在探索高磷濃度的化學(xué)鎳廢液除磷工藝時(shí)，發(fā)現(xiàn)氯化鈣作為沉淀劑經(jīng)濟(jì)高效，但會(huì)產(chǎn)生大量的富磷污泥。因此，今后化學(xué)除磷的重點(diǎn)研究方向應(yīng)該是開發(fā)高效、低污泥含量的化學(xué)除磷劑。PCB行業(yè)的含磷廢水大多磷濃度較高，采用化學(xué)沉淀法除磷作為一級(jí)處理效率更高。但廢水中含有一些次磷酸鹽和亞磷酸鹽，單獨(dú)采用化學(xué)沉淀法會(huì)造成沉淀不完全，出水達(dá)不到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放要求，在工程應(yīng)用中需要與其他工藝相結(jié)合。

1.2吸附法

吸附除磷通常是利用一些多孔、比表面積大的吸附材料，通過配位絡(luò)合和離子交換形式的化學(xué)吸附、靜電吸引引起的物理吸附以及在固體表面的沉積過程來吸附水體中的磷，從而達(dá)到除磷的目的。吸附法可以實(shí)現(xiàn)吸附分離磷和解吸回收磷，成為研究磷分離回收的新途徑。

吸附法除磷的關(guān)鍵在于高性能吸附材料的選擇，這些材料往往具有吸附容量大、原料易得、成本低、吸附率高、磷具有競爭優(yōu)勢(shì)、吸附劑易再生、吸附過程穩(wěn)定、無有害物質(zhì)溶出等特點(diǎn)。常見的吸附材料有活性炭、沸石、分子篩、樹脂等。發(fā)現(xiàn)層狀復(fù)合氫氧化物的吸附效果較好，吸附容量可達(dá)100mg & # 8226g .王衛(wèi)東等人制備了高效磷吸附劑Mg/AL-層狀雙氧化物(Mg/AL-LDO)，最高可達(dá)176.94mg & # 8226g吸附能力。朱格賢等制備了活性炭負(fù)載氧化鋯吸附劑用于除磷，對(duì)磷的吸附容量為7.8mg & # 8226g .胡曉煉等人利用磁性材料Fe3O4制備Fe3O4/BC(BC負(fù)載Fe3O4)復(fù)合材料用于吸附除磷。吸附率可達(dá)92.14%，飽和物質(zhì)的解析率可達(dá)80%，F(xiàn)e3O4/BC具有良好的重復(fù)使用性，第四次利用后吸附率可保持在75%以上。陳力制備的質(zhì)子化殼聚糖/Fe3O4磁性復(fù)合吸附劑對(duì)磷的去除率比高能高80%左右。

由于吸附劑吸附容量的限制，吸附除磷可應(yīng)用于PCB行業(yè)低濃度含磷廢水的排放，具有效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。今后，在實(shí)際的除磷工程中，可以嘗試?yán)脧U棄資源制備吸附劑，這將成為除磷的一個(gè)重要研究方向。此外，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)的分子化學(xué)技術(shù)，合成高效的磷吸附劑也是今后研究的重點(diǎn)。

1.3生物處理方法

生物除磷技術(shù)因其運(yùn)行成本低、對(duì)環(huán)境二次污染小等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。

生物除磷主要是利用微生物聚磷菌(PAOs)或反硝化聚磷菌(DPAOs)過量吸磷的特性，將磷以聚合的形式儲(chǔ)存在細(xì)菌中，形成高磷污泥排出廢水處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)磷的轉(zhuǎn)移。實(shí)用的生物除磷技術(shù)主要包括厭氧/好氧處理工藝和人工濕地。人工濕地通過過濾各種水生或陸生植物的根部，以及根部微生物的吸附和分解來去除磷。厭氧/好氧處理工藝包括A2O、SBR、氧化溝、改進(jìn)的UTC工藝和Phostrip工藝。在生物除磷過程中，聚磷菌在厭氧條件下吸收水中的有機(jī)物，并以聚-B-羥基丁酸(PHB)或聚-B-羥基戊酸(PHV)的形式儲(chǔ)存。同時(shí)體內(nèi)的多磷酸鹽水解產(chǎn)生能量，正磷酸鹽釋放到水中。在好氧條件下，聚磷菌以聚羥基脂肪酸(PHAs)為能源和碳源，同時(shí)過量吸收水中的磷，形成聚磷顆粒，轉(zhuǎn)移水中的磷。

生物除磷不需要添加化學(xué)試劑，所以運(yùn)行費(fèi)用低。然而，生物法處理PCB含磷廢水時(shí)，除磷效率不到30%。一方面，一些PCB含磷廢水中的高濃度磷會(huì)抑制生物除磷效率；另一方面，由于PCB含磷廢水中含有大量的重金屬，會(huì)破壞生物除磷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，生物法更適合PCB行業(yè)低濃度含磷廢水的處理，前期往往需要進(jìn)行預(yù)處理以去除生物有害因素。因此，提高生物耐受性將是PCB廢水生物處理的關(guān)鍵突破點(diǎn)。另一方面，通過添加化學(xué)絮凝劑和填料可以形成生物膜復(fù)合系統(tǒng)。協(xié)同生物除磷可以提高除磷效果。周露等人發(fā)現(xiàn)生物膜復(fù)合系統(tǒng)具有很強(qiáng)的緩沖能力，附著生物膜在除磷中起主要作用。李非等人利用對(duì)微生物具有良好吸附性能的甲殼素作為微生物載體，利用微生物固定化技術(shù)處理廢水，可以有效降低廢水的COD，這也為微生物處理技術(shù)提供了新的模式。

此外，磷是藻類細(xì)胞的核酸和膜的主要成分，也是ATP的基本成分，能促進(jìn)藻類細(xì)胞的生長和增殖。水力藻床是一種以藻類為主體的新型藻類污水除磷技術(shù)，廣泛應(yīng)用于美國，通過根系過濾、吸附、同化、沉淀等作用，有效去除污水中的磷。國內(nèi)已發(fā)現(xiàn)水華魚腥藻具有良好的吸磷能力，可以嘗試生物吸附除磷。此外，超富集植物修復(fù)含重金屬水體和土壤的技術(shù)在國內(nèi)外正在興起，尋找高效的超富集植物制作含磷水體修復(fù)濕地，可以為未來含磷水體修復(fù)提供一個(gè)綠色可行的研究方向。

未來如果嘗試用生物法去除PCB廢水中的磷，需要馴化環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的微生物，發(fā)展“生物法”處理模式。

1.4電化學(xué)方法

電化學(xué)方法是一種“環(huán)境友好技術(shù)”，因其無二次污染和資源循環(huán)利用的特點(diǎn)，近年來備受關(guān)注。主要包括電凝聚/氣浮、電化學(xué)氧化還原和電催化氧化。

研究了電化學(xué)處理張洪亮化學(xué)鍍鎳廢水對(duì)除磷的影響。結(jié)果表明，電芬頓對(duì)總磷的去除率可達(dá)92.4%，與傳統(tǒng)的化學(xué)芬頓技術(shù)相比，雙氧水的用量可減少。采用王躍電凝聚法處理高濃度磷酸鹽廢水，原水中總磷的去除率達(dá)到72%。此外，也有學(xué)者嘗試用電化學(xué)技術(shù)處理化學(xué)鍍鎳溶液，將亞磷酸鹽轉(zhuǎn)化為次磷酸鹽進(jìn)行回收，并將電解制備的次磷酸鎳制成鍍液，性能優(yōu)于傳統(tǒng)鍍液。

PCB工業(yè)廢水的電化學(xué)處理通常不被使用，因?yàn)樘幚硇实?。然而，將化學(xué)鍍鎳廢水中的亞磷酸鹽以次磷酸鹽的形式回收作為鍍鎳的原料，有利于磷資源的回收利用。

2.總結(jié)與展望

電鍍廢水總磷排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格。如何處理高產(chǎn)量、高濃度的PCB工業(yè)含磷廢水將成為環(huán)境保護(hù)中亟待解決的難題?，F(xiàn)有的廢水除磷工藝很多，每種工藝都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況處理不同規(guī)模和不同需求的廢水。但要有效解決PCB行業(yè)高濃度含磷廢水的排放問題，需要采用復(fù)合工藝的組合處理模式，開發(fā)處理效果更理想、技術(shù)應(yīng)用更成熟、經(jīng)濟(jì)成本更合理的工藝方法，這仍是含磷污水處理工藝發(fā)展的重要方向。(來源:深圳市石清環(huán)保科技有限公司)

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