化肥厂磷铵废水处理案例
某化肥厂排放的磷铵废水中SS约为130mg/L，CODCR为95mg/L，pH2.85，总磷40.4mg/L，氟化物60mg/L，NH3-N37.2mg/L。废水处理量：150m3/h。
排放标准：pH6-9，SS≤7Omg/L，CODcr≤100mg/L，NH3一N≤15mg/L，总磷≤O.5mg/L，氟化物≤10mg/L。
1.1 水中氟化物特性及去除方法
磷胺废水中氟化物以SiF4为主，呈酸性。氟化物的去除一般采取石灰沉淀、铝盐絮凝或吸附3种方法。但石灰沉淀出水很难达标，且泥渣沉降缓慢，脱水困难，这是因为氟化物常温下在水中的溶解度为16.3mg/L，相当于F-质量浓度为7.9mg/L，用石灰处理后出水中F-一般为20～30mg/L。废水中含NH3-N时，NH4+会增大CaF2的溶解度，因此以石灰沉淀法处理后的出水仍需要进一步去除残留的氟化物。经石灰沉淀后出水中氟化物质量浓度在20～30mg／L，采用絮凝浮选法进一步去除F-，絮凝剂为碱化度75％的聚合碱式氯化铝，利用Al3+与F-的络合及铝盐水解，在加压溶气水释放的微小气泡作用下形成矾花。最佳pH为6.4～7.2。絮凝机理主要体现在物理吸附、离子交换、络合作用。其中吸附体现为吸附带电荷的F-，降低了絮凝体的电位；离子交换体现为Al的水解产生的OH-与F-的交换；而络合作用体现为F-与Al3+等形成从ALF2+，AlF3到AlF6-一系列络合物。通过浮选法处理后的出水中氟化物仍然不能达标(10～15mg/L)，需进一步用吸附方法处理，吸附剂采用固体活性氧化铝(矾土)，吸附饱和后的活性矾土用NaOH再生，然后用水或稀酸去除床中残留NaOH。出水氟化物可降为<10mL/L而达标。
1.2 总磷污染物的去除
在石灰沉淀氟化物的反应池中。将pH控制为8左右，聚合磷酸盐水解成正磷酸盐形成HPO42-，同时与Ca作用生成各类磷酸盐沉淀物[Ca(H2PO4)2，CaHPO4，Ca10(OH)2(PO4)6]而去除。有机磷在进行去除氨氮时，转化为正磷酸盐，再与Ca2+发生沉淀反应。
1.3 NH3-N的去除
废水中氨氮污染物主要体现为有机氮和无机氨盐，而无机氨盐对石灰沉淀除氟所形成的CaF2的溶解度有影响(溶解度增大，沉降性能差)，加上总磷污染物中有机磷需厌氧生化转化为正磷酸盐形式才能与Ca2+形成沉淀物而去除。故废水首先要进行酸化水解去除NH3一N和有机磷。
1.4其他
磷胺废水中SS约为130mg/L，COD为95mg/L，在絮凝浮选处理氟化物的同时，气浮同样对SS可去除>90％。也能去除大约30％的COD，使出水中SS和COD完全达到一级标准。
3 工艺流程选择及说明
根据磷胺废水特性及处理机理的分析。采取工艺流程见图1、图2。
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流程说明：废水经自动格栅去除大颗粒杂质，进入调节池，以污水泵提升至酸化水解池去除废水中NH一N，同时使有机磷转化为无机正磷酸盐，然后进入混合搅拌反应池内，投加石灰水调pH(石灰投加装置、PAM加药装置与PLC编程器互动连锁自动控制石灰水的投加量)，使pH=8时停止加药。在加药过程中缓慢搅拌(8O～100r／min)反应0.5h，形成絮凝体混合液流入到沉淀池，生成各种磷 酸钙盐和CaF2沉淀物。出水中含氟化物2O～30mg/L及SS和少量有机物。出水进入到中间水池(以保证沉淀池稳定)，用泵提升至絮凝气浮装置，在絮凝剂PAC的作用下(调pH为6.4～7.2)通过气浮法将氟化物、SS进一步去除。再进入活性氧化铝固定接触吸附床继续去除氟化物。然后经砂滤池过滤稳定水质，使出水完全达到排放标准。
沉淀污泥、气浮浮渣、消化污泥由污泥泵送入污泥浓缩池，上清液回流至调节池。污泥经污泥泵抽送到板框式压滤机脱水处理。
投资估算与技术经济分析
投资估算
( 1 ) 土建部分的投资见表1。
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( 2 ) 设备部分的投资见表2。
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( 3 ) 其他费用：设计费20万元；工程调试费15万元；管理费18万元；不可预见费10万元；税金18.4万元。因此，工程总投资为483.1万元。
处理效果见表 3
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6 总结
磷胺废水中氟化物去除需采取沉淀、絮凝、吸附同时进行的方法才能得到较好的出水效果，同时，还可起到去除总磷污染物的作用。设计工艺中，先经酸化水解，去除NH3一N和有机磷，可避免无机铵盐对CaF2的沉降性能的影响。絮凝气浮既可去除SS和部分COD，更重要的是克服了CaF2沉降性差的缺陷，使之生成上浮的絮凝体，得到较好的处理效果。实践表明，该设计工艺技术可靠，且经济合理。
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