高磷鐵礦濕法脫磷廢水除磷工藝的探討

聶利維

（首鋼長治鋼鐵公司質量監督站，山西長治 046031）

高磷鐵礦濕法脫磷廢水除磷工藝的探討

聶利維

（首鋼長治鋼鐵公司質量監督站，山西長治 046031）

目前，我國水體富營養化的問題比較嚴重，主要是由于廢水的排放。為解決目前水污染深度除磷的這一高難度問題，研究反應條件對脫硫的影響，通過改變反應溫度、時間、攪拌速率等，尋找除磷效果最佳的反應條件，探究脫磷廢水除磷工藝。為達到國家排放標準的要求，采用氧化鈣作為除磷劑，研究不同條件下對磷酸根吸附量的影響，并采用化學法進行探討，研究去除率。

高磷鐵礦；脫磷；除磷劑；廢水

在工業廢水中，還有大量的營養元素，例如氮，磷等等，少量的氮磷可以為水中的植物提供養料。這些含有大量的氮磷工業廢水進入天然水體，就會引起水體的富營養化，藻類植物的瘋長，污染了河流，引起水資源的浪費。并且磷元素對水體的影響遠遠大于氮元素的影響，這就促進了對深度除磷工業的發展。而我們所研究的高磷鐵礦濕法除磷工業恰好可以解決目前這個高難度問題。就于目前的資源環境領域方面而言，無論是國內還是國外，廢水除磷研究都是一個備受矚目的重要課題，具有非常廣闊的發展前景。

1 實驗原理，方法以及目的

1.1 實驗原理

在含磷廢水的反應溫度，反應時間以及PH適宜的條件下，攪拌速度也合適的優化條件下，以氧化鈣為除磷劑，采用化學沉淀法來除去磷。（可能會產生的沉淀有DCP（CaHPO4）、DCPD（CaHPO4·2H2O）、HAP（Ca5（PO4）3OH）、OCP（Ca4H（PO4）3·5H2O））

1.2 實驗方法

取適量的含磷廢水于燒杯之中，進行攪拌，以200r/min的速度最為合適，之后將除磷劑氧化鈣溶液一并倒入燒杯中，調節溶液的pH值，待實驗結束后，進行過濾洗滌干燥，最后對得到的沉淀進行稱重。

2 反應條件對廢水脫磷脫磷率的影響2.1 反應溫度對除磷率的影響

選擇在pH值為10，反應時間為30min，攪拌速度在200r/ min的優化條件下，分別選擇溫度在10、20、30、40、50、60、70、80、90℃的條件下對工業廢水進行實驗。根據實驗可以得出當溫度為10℃時廢水中殘余磷含量還較高，當溫度為90℃時，廢水中殘余磷量非常低。所以，我們可以得出，溫度越高，越有利于殘余磷的去除。因為鈣的磷酸鹽的生成需要吸收熱量，根據化學平衡原理，升高溫度會促進反應向吸熱的反向進行。

2.2 反應時間對除磷率的影響

選擇pH=10，溫度在10℃，攪拌速度在200r/min的優化條件下，分別在反應時間為10、20、30、40、50min的條件下進行實驗，可以出各個時間反應后殘余磷的含量相差不大，所以反應時間對除磷率的影響不是很大。

2.3 攪拌速度對除磷率的影響

選擇pH=10，溫度在10℃，反應時間為30min的優化條件下，分別在攪拌速度為50.100.150.200.250.300的條件下進行實驗，結果發現攪拌速度的改變對除磷率的影響并不大。

2.4 pH值對除磷率的影響

在通常情況下，pH值對實驗的結果具有重要影響。因為溶質處于分子狀態的程度就與pH值有很大的關系。所以選擇在10℃，反應時間為30min，攪拌速度在200r/min的優化條件下，分別在pH值為3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的條件下分別進行實驗，我們可以看出隨著pH的升高，廢水中的殘余磷的含量降低，知道當pH值達到10時，含量最低，之后隨pH值的升高，廢水中殘余含磷量也開始升高。所以可以得出pH值越大，除磷率越高，當pH=10時，除磷率達到最高。3 除磷廢水循環實驗

廢水循環，其目的在于節約成本，所以成本應該要遠低于新用水的，再者不能影響殘余磷含量的降低。除去廢水中的其他離子，進行沉淀與過濾得到澄清水，然后調節pH值至中和，這樣就可以回收利用了。廢水的循環，可以就大大降低了含磷污水的排放量，降低了廢水的對水資源的污染同時還可以降低了生產成本。

根據實驗發現，除磷后的廢水溶液也可以除去精礦中的磷，使其磷含量在0.1%以下，它的除磷效果與用去離子水除磷的效果十分接近，都滿足高爐冶煉中所需要配料的要求。所以為了降低成本且采用一種環保的方式，我們可以用翰林酸性廢水，進行一些處理之后在降磷除雜，其效果仍然是十分顯著的。如果這樣的話，用于工業生產，不僅可以大大的降低生產成本，而且還可以做到環保無污染，是我們現在工業發展的一大優勢，具有非常廣闊的應用前景。

4 結論

高磷酸性廢水中的磷完全可以采用化學法和氧化鈣作為除磷劑來除去，并且這是一個很好的方法。因為反應時間以及攪拌速率對反應的除磷效果并不明顯，所以可以不用特別去控制，但是為了很好地除去廢水中的磷，提高除磷率，這就要求對反應溫度以及反應溶液的pH值有嚴格的要求，嚴格控制反應的溫度，溶液的pH值。

雖然目前實驗方法上廢水除磷的途徑已經有很多了，但是對于高濃度的廢水來說，采用化學法更為適合，并且高磷鐵礦濕法脫磷可以提取磷，解決磷資源浪費嚴重的問題，同時也可以優化水質，保護環境。

[1] 夏文堂、李延宏、萬一.高磷鐵礦選擇性除磷工藝研究[J].濕法冶金，2011，（2）.

Study on Phosphorus Removal Process of High Phosphorus Iron Ore

Nie Li-wei

At present，the problem of eutrophication of water body is serious in our country.In order to solve the water pollution depth of phosphorus removal in this difficult problem.The effects of reaction conditions on the desulfurization，by changing the reaction temperature，time and stirring speed on the reaction and so on，to find the best reaction conditions of phosphorus removal，phosphorus removal wastewater on dephosphorization.In order to meet the requirements of the national emission standards，the use of calcium oxide as a phosphorus removal agent，to study the adsorption of phosphate under different conditions and the use of chemical methods to study the removal rate.

high phosphorus iron ore；dephosphorization；phosphorus removal agent；wastewater

X703

A

1003-6490（2017）02-0165-01

2017-02-02

聶利維（1986-），男，山西運城人，助理工程師，主要研究方向為化學分析。