某蒽醌法雙氧水生產(chǎn)裝置廢水污染物主要有磷酸三辛酯、芳烴、2-乙基蒽醌、四氫-2-乙基蒽醌、過(guò)氧化氫(H2O2)等，外觀(guān)呈淺橙色，有較濃的芳烴氣味，pH值為5~7，H2O2質(zhì)量分數高達0.2%，重鉻酸鹽法化學(xué)需氧量(CODCr)達2000~10000mg/L，總磷質(zhì)量濃度高達300~500mg/L，且大部分為有機膦。采用常規的絮凝沉降、氣浮、厭氧/好氧(A/O)、曝氣生物濾池(BAF)工藝處理后，含磷廢水出水COD可實(shí)現達標，但總磷質(zhì)量濃度在5mg/L左右，無(wú)法達到GB31571―2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物總磷直接排放標準》要求(排放限值1.0mg/L、其中特別排放限值0.5mg/L)。因此亟需開(kāi)發(fā)深度脫磷技術(shù)，實(shí)現該H2O2裝置含磷廢水的達標排放。

　　鐵碳微電解技術(shù)又稱(chēng)內電解法，是目前處理高濃度、高色度、難生物降解有機物的一種理想工藝，廣泛應用于化工、制藥、印染、造紙等行業(yè)的廢水處理。鑒于H2O2裝置含磷廢水中含質(zhì)量分數約0.2%的H2O2，在酸性環(huán)境下可以與鐵碳微電解過(guò)程中生成的亞鐵離子(Fe2+)形成芬頓氧化體系，使有機膦氧化分解，有利于生化處理含磷廢水。文章探討了鐵碳微電解時(shí)間對除油處理后的H2O2裝置含磷廢水的影響。

　　1、實(shí)驗部分

　　1)原料：鐵碳填料、某企業(yè)H2O2裝置工藝含磷廢水、除油劑。

　　2)設備：HGX-200型旋渦式充氣增氧機、沉降槽(聚丙烯材質(zhì)、自制)。

　　3)含磷廢水處理

　　除油處理：取30L含磷廢水，加入計量的除油劑，從底部通空氣進(jìn)行氣浮除油處理。

　　微電解處理：先將除油處理后的含磷廢水用酸調pH值至偏酸性，然后倒入底部埋有鼓泡管的盛有鐵碳填料的塑料桶中，開(kāi)風(fēng)機鼓泡，一定時(shí)間后將水倒出，用堿調pH值至偏堿性，絮凝沉降，取上層清液，測COD及總磷含量，沉積物通過(guò)脫水固化、填埋處理。

　　含磷廢水處理工藝過(guò)程見(jiàn)圖1。

　　2、結果與討論

　　2.1 除油處理效果

　　含磷廢水加入除油劑，從底部通入空氣，氣浮除油后，廢水中油的質(zhì)量濃度由22.30mg/L降至3.57mg/L，去除率達84.0%，除油效果明顯。

　　2.2 微電解除磷效果

　　微電解時(shí)間對除磷效果的影響見(jiàn)表1。

　　從表1看出，隨著(zhù)鐵碳填料微電解時(shí)間的增加，含磷廢水的CODCr和總磷含量逐漸減小;當鐵碳填料微電解時(shí)間達到3h時(shí)，含磷廢水的CODCr和總磷含量分別由未處理前的594.4mg/L，674mg/L降至48.2mg/L，0.52mg/L，已低于國家直接排放標準(1.0mg/L)，除磷效果十分明顯。這是因為鐵碳填料是利用原電池的原理，由鐵、碳按一定比例混合并壓制成型，然后進(jìn)行高溫固相燒結而成的高效規整化填料。由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，在廢水中會(huì )形成無(wú)數個(gè)微原電池，這些細微電池是以電位低的鐵為陽(yáng)極，電位高的碳為陰極，在酸性充氧條件下發(fā)生電化學(xué)反應，陽(yáng)極反應生成的Fe2+進(jìn)入廢水與含磷廢水中的H2O2形成芬頓催化氧化體系，生成的強氧化性羥基自由基再與廢水中難降解的有機物生成新的自由基，使有機物結構破壞，最終氧化分解。同時(shí)Fe2+還具有很高的吸附―絮凝活性，加堿調節廢水的pH值可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀，吸附廢水中的懸浮物及磷酸亞鐵等微小顆粒、從而達到水質(zhì)凈化、深度除磷的效果。另外，鐵碳微電解陰極反應生成的新生態(tài)[H]也具有高化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機物的結構和特性，使有機物發(fā)生斷鏈、開(kāi)環(huán)。

　　經(jīng)微電解處理后的含磷廢水，COD達到了國家直接排放標準，總磷含量雖然沒(méi)有達到國家特別排放限值0.5mg/L的要求，但與其他廢水混合進(jìn)入A/O-BAF裝置進(jìn)行后續處理，出水總磷質(zhì)量濃度可以低于0.5mg/L，符合國家特別排放標準。

　　3、廢水處理成本估算

　　廢水處理成本估算見(jiàn)表2。

　　由表2看出，由于鐵碳填料在酸性條件下使用，損耗較大，約為20%，需定期補加。含磷廢水處理的物料費用約1.83元/m3，處理成本較低。

　　4、結論

　　含磷廢水的處理成本包括填料、酸、堿消耗及能耗，大約在1.83元/m3，處理成本較低。經(jīng)鐵碳填料微電解處理后的含磷廢水，與其他廢水混合進(jìn)入A/O-BAF裝置進(jìn)行后續處理，出水總磷質(zhì)量濃度低于0.5mg/L，符合國家特別排放標準。鐵碳微電解技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、填料操作維護方便、除磷效果好、成本較低等特點(diǎn)，其社會(huì )效益及經(jīng)濟效益顯著(zhù)，具有較好的工業(yè)應用前景。(來(lái)源：中國石化巴陵分公司環(huán)保研究所)