試論磷化工污染的危害及治理對策

李強 黃玲貴 吳敏軍

摘 要：現階段，伴隨著我國化工行業的發展，磷化工行業有了較為長足的發展。基于整個的環境角度，全世界范圍之內的有機磷化合物超過1萬種，被廣泛地應用在整個工業和發展之中。整個化工行業的基本產品之一便是有機磷化工生產的產品，由此，依憑著整個有機磷化工的逐漸應用和發展，其中產生了大量的污染問題也值得我們關注。這一階段相應的市場環境需要不斷分析。

關鍵詞：磷化工污染；危害；治理對策

引言

磷在化工生產中占有十分重要的作用，而未能夠嚴格的控制磷元素的排放，則會導致水體出現富營養化的問題，對生態環境造成一定的破壞，造成嚴重的環境污染。基于此，本文主要對磷化工的主要類型和危害進行了分析，并提出了危害治理的主要措施，以供相關人員參考。

1磷化工污染的途徑種類

有機磷化工產生的污染物主要包括3種：粉塵與廢氣、廢水、固體廢物，簡稱“三廢”。諸多污染物之中都是大量的有毒物質構成的，并且沒有經過相應的污染環節的處理很難達到在生態環境中降低污染的要求。未經處理的污染物排放到環境之中，造成環境的負擔，是我國環境污染的重要的來源。

1.1粉塵與廢氣

有機磷化工生產中的廢氣主要是指CO（一氧化碳）、SO2（二氧化硫）、CO2（二氧化碳）、HF（氟化氫）和H3P（磷化氫）等。除去SO2、CO等嚴重污染環境的這些有害的氣體，針對磷原料的加工，必然會產生大量的粉塵。其中較小的一部分的粉塵會進入到人們的呼吸道之中，很大一部分的粉塵會被釋放到大氣之中，進入到呼吸道的粉塵將會引發人們產生大量的炎癥，并且這些會造成人窒息，甚至死亡。粉塵還會影響地表農作物的生長。

1.2廢水

有機磷化工生產過程中會產生大量的含磷、硫、氯、砷和堿等有害物質的廢水。這些有害的物質被包含在廢水之中，其中這些有害的物質被不經意間滲透到了人的體內，尤其是對人們的肝臟造成了很大的影響。如果長期食用含有磷元素這些有毒物質的食物將會使得人們產生骨質疏松以及下顎骨頭壞死的病癥。廢水是有機磷化工污染方面中最為主要的構成部分。依據大量的數據顯示，國內大量的有機磷化工企業整個年度排放的廢水和廢棄物達到了數千萬噸，廢水影響到了人們的身體健康，并且影響著整個環境。

1.3固體廢物

磷化工生產生成的固體廢棄物，包含礦石尾礦、廢石頭，進行黃磷生產的過程之中，其中存在著大量磷渣、磷泥、磷鐵、碎礦等渣滓，諸多廢棄物在生產的廠區內堆積，并且占用了大部分的場地，嚴重的影響了周圍的環境。

2具體的治理對策

2.1廢氣的回收利用

2.1.1黃磷尾氣

黃磷尾氣中約90%為CO，CO是極好的燃料，可以代替鍋爐煤氣在磷化工生產中做熱源使用，CO還是重要的合成氣和有機化工原料，可以用來生產目前國內外市場需求量較大的下列產品如甲酸鈉、甲酸（蟻酸）、草酸（乙二酸）、保險粉（次硫酸鈉）、甲醇（木精）、乙酸（醋酸）、甲酸甲酯、甲酰胺、丙烯酸、光氣（碳酰氯）。此外，黃磷尾氣中還存在少量的磷化氫氣體（H3P）；磷肥生產中的一些硫化氫（H2S）氣體及燃煤中產生的微量3-4苯并芘等劇毒氣體均可采用高溫焙燒法、催化燃燒法、洗滌法或堿吸收法等進行凈化處理，使之達到排放標準后排放。

2.1.2SO2氣體的利用

磷化工企業中工業鍋爐燃煤和硫酸生產中排放的大量SO2氣體，其中濃度低于3.5%的可采用高煙囪擴散稀釋或采用氨吸收處理，使之達到排放要求后排空；而含量超過3.5%的高濃度SO2則可采用集中回收處理方法生產下列產品，如硫酸、硫酸銨（硫銨）、硫酸銀、亞硫酸鈣、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉（重亞硫酸鈉）、亞硫酸氫鉀（重亞硫酸鉀）、液態二氧化硫、三氧化硫（硫酸酐）。

2.1.3含氟氣體的回收利用

在硫酸、磷酸、磷肥、磷酸氫銨等產品生產過程中，還會產生一些有劇毒的含氟氣體氟化氫（HF）、四氟化硅（SiF4）等。少量的含氟氣體可用高空排放擴散稀釋的方法處理，或用粉狀與粒狀的干性吸附劑吸附進行凈化處理；而量多的含氟氣體則需用水、堿液、氨水、石灰乳或電石渣懸浮液等濕性吸收液吸收后再采用一些化學方法進行加工處理生產含氟產品。HF氣體的回收利用可生產如下產品：氫氟酸、氟硅酸、氟乙烯、氟化鈉、氟化鋁、氟化鉀、氟化銨、氟化鎂；SiF4氣體的回收利用可生產的產品為：氟硅酸、氟硅酸鈉、氟硅酸鈣、氟硅酸鋅、氟硅酸鎂、氟硅酸鉀、冰晶石。

2.2廢水處理

廢水處理時，各項參數控制可直接顯示出處理效果好壞，現結合上文所述廢水處理工藝，逐一列舉各項參數。

2.2.1pH值控制

原始廢水通常呈酸性，pH值在3左右。第一步堿解處理前，pH值調節到11左右；堿解后，廢水pH為中性、弱酸性；第二步生化處理，pH值需控制在7～8；生化處理后，有機物在生化池中降解，pH值為5～6；為維持生化池微生物活性，需經常對pH值進行調節；廢水處理完成后，需保證排放時pH值為7～8。

2.2.2反應溫度、時間選擇

SBR生化池正常反應時，溫度需控制在25℃，調試時，需適當升溫，反應時間控制在24h。

2.2.3生化通氣量影響

在SBR生化池中微生物通常是厭氧、好氧兩種混合的生化反應器。因為，必須維持好反應器氧氣的含量，既滿足厭氧生物需求，又滿足好氧生物需求，保證反應速率。通常，好氧生物的氧氣需求量為2～4mg/t，厭氧生物氧氣含量需低于0.5mg/t。經實驗，SBR生化系統使用時，好氧生物氧氣含量應為5～8mg/t，厭氧生物氧氣含量為0.3～0.9mg/t。工藝通氣量按照“氣：液=40：1”曝氣。

2.2.4控制CODcr濃度

CODcr的濃度是有機磷廢水檢測主要指標。通常情況下，原始廢水CODcr濃度含量為1～4萬mg/L。因為原始廢水水質不穩，因此需分類收集。含鹽廢水通過三效濃縮與其他工藝綜合處理后，CODcr需控制在2500～2900mg/L。進入SBR生化池廢水CODcr濃度需為1300～1500mg/L，確保生化處理效率。

2.3固體廢棄物的回收利用

（1）礦山廢石、尾礦可以破碎后鋪路或進一步粉碎用來生產水泥或制磚等。（2）黃磷生產中剩下的碎礦、粉礦可燒結成球團回收利用。（3）黃磷爐渣可用來鋪路，也可用來生產硅鈣肥、水泥、渣磚、免燒磚、路面磚、水玻璃、礦渣棉、白炭黑、硅膠、硅鋁凝膠、硅酸溶膠等產品。（4）黃磷副產的磷鐵可作為冶金行業生產特種鋼使用的脫氧劑和合金劑使用，也可與燒堿或純堿反應生產磷酸鈉鹽或磨細后用來生產高磷肥料等。（5）黃磷污水沉淀池中沉積的磷泥可用真空回收法、蒸餾法、化學藥劑（碳銨、燒堿、雙氧水等）法、電場處理法等方法回收黃磷，或用簡易的燃燒法燒制45%的泥磷酸，然后將泥磷酸與石灰乳進行中和反應制取飼料磷酸氫鈣。燒制泥磷酸后的爐渣又是一種極好的優質磷肥，可直接粉碎后出售或配制復合肥料。（6）重鈣生產中使用的濕法磷酸排出的磷石膏可以用來生產硫酸并聯產無熟料的425#硫酸鹽水泥，還可用于制造建筑材料和裝飾材料，如：仿大理石板、石膏裝飾板、空心條板、石膏砌塊、石膏粉、刮墻膩子、嵌縫膩子、耐火板、復合礦化劑、水泥緩凝劑以及做造紙的填料，生產硫酸銨肥料或在農業上用來改良土壤等。

結語

即使大部分的磷化工的生產為我們的生存環境帶來了諸多的問題，但是，我們仍然需要利用新的污染處理技術進行污染危害的處理。在有機磷化工方面產生的污染物需要著重注意，并且應該實現較好的有機磷處理的方法，這項任務迫在眉睫并且需要著重關注。

參考文獻：

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[2] 余維，何偉軍，王康，等.技術創新與宜昌磷化工特色產業集群升級[J].科技進步與對策，2010，27（17）：90-93.

（作者單位：甕福達州化工有限責任公司）