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【内容摘要】
本文介绍了某工程黄磷生产废水的来源及危害，针对该工程废水的水质及排放标准，设计两套工艺处理方案，简述了各方案的工艺流程和工艺特点，通过技术、经济比较，确定采用“集水池+斜板预沉池+网格絮凝+斜管沉淀池”处理工艺作为推荐方案。
【关键词】
含磷废水;网格絮凝;斜板预沉池;斜管沉淀池
一、黄磷生产废水的来源及危害
黄磷的生产是将磷矿石、硅石和焦碳混于电炉里，在高温下分解、还原，磷蒸汽与炉尘一起被冷却、漂洗后得到。在生产中，所有与黄磷直接接触的地方所产生的废水均含磷等有害物质，如洗气塔、受磷槽、地坪冲洗水和淬炉渣水等废水。黄磷废水毒性强(一般含有P4、CN－、F－等)，如不经处理直接排放，将对环境危害严重。特别是当黄磷碎屑随废水排出时，污染更为严重，并可长期破坏水体的自净作用，导致水体难于恢复。
二、黄磷废水处理现状及进展
目前，对于含磷废水的处理，国外主要有生物处理法、离子交换法、反渗透法和化学法。国内以化学法为主，主要有絮凝沉淀氧化法、二氧化氯氧化法、二次中和沉淀一次曝气法、废水闭路法等［1～2］。大多磷肥厂采用石灰中和法，使出水水质达到《磷肥工业水污染排放标准》GB15580－2011的排放标准，排放水体。还有部分磷肥厂的废水经相应处理，水质按工艺要求达标后回用于生产中。
三、设计规模及水质
某黄磷废水处理改造工程的设计规模为23，000m3/d，主要排放口水质监测结果见表1。由于该厂拟对全部废水进行处理后全部回用，不外排，故执行回用水标准。根据以上目标，该废水处理站的主要任务是降低SS浓度和调节pH值，使出水水质达到回用水标准，满足回用要求。
(一)工艺选择原则。
工艺成熟稳定，处理设备具有较高的运行效率，并具有较强的抗冲击负荷能力;工艺参数具有适当的安全系数;运行简便，维修及管理方便，工人劳动条件好。处理设施尽量不影响周边地区的生产和生活环境。在满足处理要求的前提下，尽量减少基建投资和运行费用。
(二)废水处理方案的技术比选。
1．工艺路线。
根据本工程黄磷废水的特点，提出了以下两个废水处理方案。本工艺设计的主要思路是，用石灰乳中和调节pH值。由于废水中SS浓度较高，且含有多种形态(固态、胶态等)，故需采用沉淀以去除固态SS;絮凝沉淀去除水中的胶态SS。
2．处理工艺方案流程及说明。
方案一:调节池+斜板预沉池+网格絮凝+斜管沉淀池。方案一工艺流程说明:黄磷废水进入集水池经潜污泵提升通过管式静态混合器后进入预沉池，去除SS中大部分可沉降物质，通过管式静态混合器向水中投入过量的石灰乳进行中和反应，以调节pH，进入絮凝沉淀池，由管式静态混合器加入絮凝剂———(10%～15%的聚合氯化铝及聚丙烯酰氨)，破坏废水中胶体颗粒的稳定状态，使颗粒易于从水中沉降分离出来。再经过絮凝、沉淀去除水中胶态及可溶性悬浮物，使出水SS达到回用水标准;最后，出水进入回用水贮水池，经过回用水泵送至冷却用水处。在预沉淀池中产生的污泥进入预沉污泥贮泥池，沉淀下来的P4进行回收利用，絮凝沉淀池产生的污泥抽送到脱水机房浓缩脱水。絮凝沉淀后的污泥首先进入贮泥池进行泥量调节，然后由泵送至浓缩脱水机房进行浓缩脱水，产生的泥饼外运填埋，将污泥处理过程中产生的上清液回流至集水池重新处理。方案二:调节池+斜板预沉池+网格絮凝+平流沉淀池。方案二工艺流程说明:与方案一流程相似，主要混凝沉淀的工艺单元有所不同，管式静态混合器出水进入絮凝平流沉淀池，胶态及可溶性悬浮物，使出水SS达到回用水标准。污泥处理同方案一。
3．工艺技术特点。
方案一:调节池+斜板预沉池+网格絮凝+斜管沉淀池。(1)利用Ca(OH)2。这种絮凝剂在反应过程中除了进行化学反应之外同时具有化学絮凝作用，从而可以去除废水中的含氟、磷、氰、有机物以及其他一些杂质的作用，大大降低了后续处理工序的负荷。斜板预沉池沉淀效率较高，占地小，主要用于去除大部分可沉降的悬浮物质，降低SS浓度，有利于后续工艺的正常运行及提高处理效果。(2)网格絮凝+斜管沉淀池。网格絮凝池絮凝效果稳定高效，沉淀效率高，占地小。絮凝沉淀池的进水接自斜板预沉池，预沉池和絮凝池之间设置管式静态混合器，用于混合投加絮凝剂。废水经网格絮凝区进行絮凝，之后在斜管沉淀区进行沉淀。废水接着进入斜管沉淀区。斜管沉淀具有沉淀效率高，占地面积少，处理同样水量时其沉淀面积仅为平流池的1/3左右。絮凝沉淀池内设斜管沉淀区，可使沉淀的泥渣与原水悬浮颗粒接触吸附，从而加速沉淀去除，使出水水质更好。方案二:调节池+斜板预沉池+网格絮凝+平流沉淀池。“网格絮凝+平流沉淀池”絮凝效果好，平流沉淀池的池深浅，占地大。絮凝沉淀池及之前的处理流程同方案一，处理过程及技术特点亦同方案一。网格絮凝池出水接着进入平流沉淀区。平流沉淀池内水流速度小，为沉淀创造了良好的静态沉淀环境，使沉淀效果得以保证。平流沉淀池具有池深浅，抗冲击负荷能力较好等特点，但占地面积较大。沉淀污泥采用静压排泥。
4．工程经济分析。
一方面由建设项目总投资比较可知，方案二总投资略高;运行费用方面比较，方案一单位运行成本低于方案二，为方案二的81%，方案一运行费用省。
五、结语
综上所述，从技术与经济两方面综合考虑，方案一为较优方案，即“集水池+斜板预沉池+网格絮凝+斜管沉淀池”处理工艺作为某黄磷生产废水处理工程的推荐方案。
作者：齐建华 韩晋英 郑伟青 单位：中国核电工程有限公司河北分公司 北方工程设计研究院有限公司
【参考文献】
［1］李祖明．大型黄磷厂含磷废水处理方案初探［J］．给水排水，1993，7:29～30
［2］熊鸿斌，刘文清，李鸿敬．钙法处理高浓度含磷废水［J］．中国给水排水，2003，19(5):91～92