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磷化廢水處理方法范文1

關鍵詞：涂裝廢水；混凝；沉淀；氣??； Fenton氧化；砂濾。

汽車制造工藝主要為沖壓、焊接、涂裝、總裝等四大工藝，其中涂裝過程中產生的廢水排放是汽車制造業主要廢水，涂裝工序是汽車制造全過程中水污染最為嚴重的工序，涂裝廢水含有樹脂、重金屬離子，石油類、PO43-、有機溶劑等污染物，CODCr值高。對此類廢水，傳統的方法是對混合廢水進行混凝處理，治理效果不理想，出水水質不穩定。

一、廢水的來源和主要污染物

涂裝生產一般包括下列工藝過程：

車身預清理脫脂水洗表調磷化水洗電泳底漆水洗電泳底漆烘干PVC底涂打磨噴涂中漆中涂漆烘干打磨噴涂面漆面漆烘干涂罩光漆罩光漆烘干檢查。

在上述工藝過程中，主要在預清理、脫脂及脫脂水洗、表調、磷化及磷化水洗、電泳底漆及水洗、噴涂中漆、面漆、罩光漆等過程中產生廢水。

車間排放的廢水分為連續排放的清洗水和間歇排放的廢槽液。連續排放廢水主要來自于前處理工序的后噴淋、浸漬槽的溢流廢水等，相對間歇排放廢水，其濃度低、總排放水量大。間歇排放廢水主要來源于前處理槽的倒槽廢液、噴漆工段排放的廢液等，廢水濃度高，一次排放量大。濃度較高的廢液有相對穩定的排放周期，在處理過程中，根據每種廢液的處理周期分批排入對應的廢液槽，以達到均質，即：脫脂廢液排入脫脂廢液槽，電泳廢液排入電泳廢液槽，表調、磷化廢液排入表調、磷化廢液槽。連續排放和間歇排放的廢水質分別如表1和表2所示。

本工程設計處理水量40m3/h，各工藝過程的水質如下：

表1連續排放廢水的水質

二、涂裝廢水處理工藝設計

1、工藝流程選擇

涂裝廢水中，油、高分子樹脂、顏料、粉劑、磷酸鹽等在表面活性劑及各種助劑的作用下，以膠體的形式穩定地分散在水溶液中。通過投加化學藥劑來破壞膠體的細微懸浮顆粒在水中形成的穩定體系，使其聚集成有明顯沉淀性能的絮凝體，然后形成沉淀或浮渣加以除去。

在廢水中加入一定量的無機絮凝劑后，它們可中和乳化油或高分子樹脂的電位，壓縮雙電層，膠粒碰撞促進凝集，完成脫穩過程，形成細小密實的絮凝物。這樣可使涂裝廢水中的金屬離子和磷酸根離子在堿性條件下生成的固體小顆粒形成沉淀物。

Fenton氧化，通過Fenton試劑（H2O2+FeSO4）對電泳廢水、脫脂廢水和漆霧廢水中的難降解物質氧化分解，使其中的有機物氧化分解，CODCr去除效率約在30%左右。

重金屬離子和磷酸鹽中，由于Ni2+生成Ni(OH)2沉淀以及PO43-生成Ca3 (PO4) 2沉淀的最佳pH值是10以上；而Zn2+生成氫氧化物沉淀的最佳pH值范圍是8.5～9.5，pH過高會形成ZnO22－而溶解。所以要分二級混凝反應以分別去除Ni2+，PO43-和Zn2+ ，這樣既可以用沉淀池來去除比重較大的重金屬化合物沉淀，又可以用氣浮池來去除比重較輕的有機物等。

根據不同廢水水質和排放規律，采取物化處理單元采取分別處理的方式。電泳廢水、漆霧廢水和脫脂廢水主要采用以化學脫穩+混凝+凝集+氣浮+Fenton氧化+二次凝集+氣浮為核心的處理工藝；表調、磷化廢水主要采用以混凝+凝集+沉淀為核心的處理工藝。物化處理后的廢水合并后進行再中和+石英砂過濾+活性碳過濾為核心工藝的處理，以保證達標排放。

2、設計指標

處理水中的重金屬指標達到國家標準《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）規定的第一類污染物排放標準，CODCr及其它污染物排放指標按三級標準執行，并考慮污染物排放總量控制情況。具體數值如下：

3、處理過程

生產過程中產生廢水分別排入各自的調節水池中。幾種廢水在各自的廢水池中經過幾個小時的停留，池底部設有穿孔管進行鼓風曝氣，氣泡攪動使得廢水充分混合均勻，以達到均質均量的目的。

表調、磷化廢水依次經過混凝反應槽、pH調整槽和凝集反應槽，在pH控制器的作用下，分別自動投加三氯化鐵、氫氧化鈣、PAM等藥劑，利用絮凝劑的吸附架橋作用來快速去除廢水中的污染物，使廢水中的污染物以絮體的狀態被分離出來。完成凝集反應后的廢水進入快速高效沉淀槽，進行固液分離。

在陰極電泳廢水中含有大量高分子有機物，CODCr值很高，還含大量電泳渣，這些物質在水中呈細小懸浮物或呈負電性的膠體狀。電泳廢水首先進入電泳廢水調整槽、在pH控制器的作用下向其中投加氫氧化鈣，以完成膠體粒子的脫穩。之后，在pH控制器的作用下，分別自動投加三氯化鐵、氫氧化鈣、PAM等藥劑?；瘜W混凝處理后，廢水進入氣浮槽，進行固液分離，氣浮槽出水進入Fenton氧化處理系統，做進一步處理。

Fenton氧化反應可用將電泳廢水、脫脂廢水和漆霧廢水中的難降解物質氧化分解掉，進一步保證出水CODCr達標。Fenton試劑具有很強的氧化能力，當pH值較低時（控制在3左右），H2O2被Fe2+催化分解生成羥基自由基（•OH），并引發更多的其他自由基，從而引發一系列的鏈反應。通過具有極強的氧化能力的•OH與有機物的反應，使廢水中的難降解有機物發生部分氧化、使廢水中的有機物C―C鍵斷裂，最終分解成H2O、CO2等，使CODCr降低。

完成Fenton氧化后，廢水再次進行一次化學混凝處理，將Fenton氧化后的產物變為絮體狀浮渣分離出來。

再中和槽內的水經過pH調整后溢流進入中間水槽，并由過濾泵加壓后進入石英砂過濾塔和活性碳過濾塔進行深程度處理后排放。

三、處理效果分析

該項目自建成運行后，處理效果穩定，通過對該廠的監測數據分析匯總，監測時間為3天，每天取樣12次（1小時取樣一次，包括廢水處理裝置進口和出口），監測結果如下表，表中所列為該廠廢水處理站日常分析數據。

表3 廢水處理設施總排口監測數據

由上表可以看出，經處理后的廢水能達到工程設計指標。

四、結論

磷化廢水處理方法范文2

【關鍵詞】氟；污染物；控制方法；綜合利用

1前言

氟是人體必需的微量元素之一，自然界的氟都是以化合物的形式存在的，主要的含氟礦物有螢石（CaF2）、磷灰石等。在工業生產過程中，氟污染物是以各種形態的氟化物排出的。由于其巨大的危害性，目前我國環保標準對于大氣、水體以及工業生產車間中有關于含氟量的相應規定[1]。本文對目前含氟廢氣和廢水的治理、氟污染物物綜合利用現狀及進展情況進行了綜述。

2 氟的基本性質及其污染的控制方法

在距今100多年的1886 年，Henri Moisson 首次人工制得氟。氟是一種極其活潑的元素，在元素周期表中列第九位，常溫下為淡黃色氣體，其原子量為18.9984，比重1.31，在自然界中的分布度占第16位。

含氟礦物廣泛應用于工業生產，以其為主要原料或輔助原料的工業生產中，氟將從礦物中分解而進入環境，造成氟污染。一般來說，工業生產中氟的污染物控制可以從兩方面著手，首先是降低生產用原料中的含氟量，這樣就可以減少生產過程中氟的排放量，從而從生產源頭控制氟污染；二是控制氟的排放，對派出的含氟物質通過物理、化學等手段進行收集，將其轉化為穩定的含氟化合物并以此作為產品，從而以消除其對環境的影響。通常所說的氟污染控制主要是通過降低氟的排放量并將其充分回收利用，從而產生更好的經濟效益。

3 氟污染的治理

3.1大氣氟污染治理工藝

3.1.1干法除氟

顧名思義干法除氟主要是針對含氟氣體的，利用堿性氧化物固體表面的理化性質，將含有利用HF、SiF4含氟污染物的氣體進行吸附，然后再利用煙氣除塵技術使之去除。按吸附劑的不同干法除氟可以劃分為Al2O3法、CaO 法和CaCO3法等多種方面，其中Al2O3法在鋁電解行業中廣泛使用。干法除氟具有工藝簡單、操作方便、除氟效率高（可達98%）、不存在廢水二次污染等優點，其缺點是含氟物質很難加以利用。

3.1.2酸法除氟

酸法除氟是在液相中完成的，其工藝一般是采用水做吸收劑，含氟物質和水反應生成氫氟酸和氟硅酸，生成的含氟吸收液達到一定濃度以后再加以回收利用或中和處理。為了提高吸收效率，一般酸法除氟工藝采用二級或三級串聯吸收工藝，吸收塔有文氏塔、填料塔等多種選擇。該法具有除氟效率高、操作彈性大、吸收劑價廉易、經濟效益好等優點。

3.1.3堿法除氟

堿法除氟是采用含堿性物質的吸收液吸收煙氣中含氟物質的方法，常用的堿性物質有NH4OH、NaOH、Na2CO3等。堿法除氟一般采用二級吸收并結合廉價的石灰做中和劑，其優點是工藝成熟、除氟效率高等，但同時也存在設備結垢的問題。

3.2含氟廢水的處理

3.2.1傳統處理方法

工業上，相關礦業的開采、電解鋁、有色金屬和電子行業的生產中常常會排放不同濃度的含氟廢水，因此造成嚴重的環境污染，按照國家的環保要求，必須處理達標后才能排放。目前含氟廢水的處理方法有吸附法、化學沉淀法、離子交換法、混凝沉淀法等[2-4]。根據廢水中含氟濃度的高低，其處理方法也各有不同，具體見表3-1。

3.2.2含氟廢水處理的最新進展

除此之外，近年來含氟廢水處理方法又出現了電凝聚法、電滲析法、液膜分離法及絮凝法等新的處理手段。值得一提的是，隨著材料科技的發展，絮凝劑加入到含氟廢水的處理中，采用的化學沉淀絮凝法處理不但除氟效果好，速度快，而且成本低廉，易于推廣。下面就介紹幾種含氟廢水最新的處理方法。

3.2.2.1電凝聚法

電凝聚法一般用于處理低含量的含氟廢水，其原理是將電極置于含氟廢水中，通直流電，使電極電離出鋁鎂金屬離子的活性絮狀沉淀來吸附含廢水中的氟離子。該法處理后無污染，且設備簡單，可連續生產。

3.2.2.2電滲析法

在外加電場的作用下，電滲析法通過用選擇透過性膜，使氟離子及水中其它礦物離子都被遷移而除去。這種方法操作簡單，除去氟離子同時也能除去其他金屬礦物離子。

3.2.2.3液膜法

液膜法就是由一種表面活性劑構成膜溶液，隔開兩個不混溶相，使得料液定的離子通過液膜被萃取到反萃相中。本法對離子有高選擇性，速度快，處理量大，而且能處理稀溶液。

3.2.2.4絮凝法

絮凝法一般結合化學沉淀法，在其沉淀的基礎上加入天然高分子絮凝劑，使得含氟絮狀沉淀更高效的沉降，從而達到快速除去水中含氟物質的作用。

3.3氟污染的回收利用

3.3.1稀土冶煉過程中含氟氣體的綜合利用

在稀土的濕法冶煉中，氟以不同形式存在于中間產品或廢氣、廢水、廢渣中。硫酸焙燒是用于稀土精煉常用的工藝，通過焙燒煙氣中含有很高的含氟物質，這些含氟煙氣先經沉渣室和焦子塔除去部分煙塵和硫酸霧，然后經兩級吸收將煙氣中大部分的氟及硫酸吸收掉，殘余的硫酸霧、氟以及部分二氧化硫由第三級吸收塔的堿性吸收液洗滌凈化，凈化后煙氣需經除霧后排出。

3.3.2磷化工行業中氟的綜合利用

在濕法磷酸及磷肥生產過程中，當用硫酸分解磷礦粉時，氟將以氣體HF和SiF4的形式大量逸出，對環境危害極大，如能有效利用這部分氟資源，則不但解決了磷化工行業污染排放問題，更能有效緩解我國氟資料緊張狀況，達到一舉兩得的目的。

1）以氟硅酸為原料生產氫氟酸。

氟硅酸最具開發前景的方向是生產氫氟酸和無水氟化氫。由氟硅酸生產氟化氫的工藝路線由氟硅酸轉化的氟化物不同而生產工藝各異。但是這種工藝存在諸如硫酸耗量大、氟硅酸加熱氟損失、設備投資大、設備腐蝕嚴重等問題。

2）云天化國際濕法磷酸復產氟硅酸生產氫氟酸聯產白炭黑工藝。 濕法磷酸生產副產大量的氟硅酸，利用氟硅酸作為中間產品，可以生產白炭黑、氟化銨、氟化氫銨等多種產品，過程分多步進行。這套工藝的關鍵在于控制每一步的氨化條件，調整白炭黑聚集體形貌與比表面積，從而生產出高活性的白炭黑。此外氟硅酸中氟資源全部轉化為高附加值的氫氟酸產品，使得這套工藝具有良好的經濟效益，為磷化工循環經濟開辟了新的路子[5]。

4 結束語

由于氟污染有其巨大的危害性，氟的污染問題日益受到人們的關注，針對氟氣體污染物、含氟液體污染物的不同，氟污染的治理工藝也有所不同。

1）氣體除氟工藝主要分為干法和濕法，而濕法工藝又由于吸收劑性質的不同分為酸法和減法兩種除氟工藝，其具有除氟效率高、成本低廉的優勢。

2）在處理含氟廢水方面，根據廢水中含氟濃度的高低，傳統的處理方法有化學沉淀法、離子交換法、混凝沉淀法等。近年來又出現了電凝聚法、電滲析法、液膜分離法及絮凝法等新的處理手段。

3）氟污染物綜合利用方面，重點介紹了磷肥生產過程中的氟廢氣的綜合利用，其主要利用途徑是將生產過程中排放的HF和SiF4氣體先用水吸收制成氟硅酸溶液，以此為中間產品進一步制取相應的高附加值氟化工產品，對于提高企業自身的經濟效益和市場競爭力起到巨大的推動作用。

【參考文獻】

[1] 楊.大氣氟污染治理技術.城市環境與城市生態[J]， 2000，13（6）：35-38.

[2] 劉詠，龍炳清，趙仕林.稀土礦石濕法冶煉中氟污染的治理技術探討.甘肅環境研究與檢測[J]，2001，14（1）：58-63.

[3] 張玲，薛學佳，周鈺明.含氟廢水處理的最新研究進展.化工時刊[J]，2004，18（12）：16-18.

磷化廢水處理方法范文3

[關鍵詞]有機硅烷偶聯劑，表面處理，涂裝

中圖分類號：TG174.44 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0069-02

Research Status of Silanization on Metal Surface

ZHONG Zhi-shun， ZHAO Ping，YANG Guo-yi，YANG Ya-peng，LIU Yang

（School of Environmental & Chemical Engineering，Shenyang Ligong University，Shenyang 110195）

[Abstract]Silanization is a novel metal surface treatment technology. Compared with conventional phosphating，silanization is more environmental friendly and energy-saving.The mechanism， advantage & disadvantage of silanizastion on metal surface was briefly presented.The status of the technology research and practical application of silane technology on metal surface pretreatment was reviewed.

[Key Words]Organic Silane Coupling Agents；Surface Treatment；Painting；

0 引言

近幾年來，隨著人們對環保、清潔生產和持續發展等意識的增強和提高，在涂裝前處理工藝方面也與其他領域一樣，掀起一場“綠色革命”，研發出一批“綠色表面處理工藝”和“綠色防腐技術”[1]。磷化處理是目前應用最為廣泛的涂裝前處理工藝，但由于磷化液中含有鋅、鎳、錳等重金屬離子以及磷酸鹽和亞硝酸鈉等被限制排放的物質，且處理溫度較高、廢水和廢渣的無害化轉化過程較為復雜等原因，其應用正面臨著日益加大的環保壓力。而硅烷處理技術則克服了上述缺點，為涂裝前處理領域帶來了一場革命性的變革，硅烷前處理技術的處理效果已經與鋅系磷化效果相當[2]。

1 硅烷作用機理

硅烷化處理是近年來出現的一種環保型金屬表面防護技術.該技術基于一種可以水解的帶烷氧基的硅烷試劑（結構通式為：R′nSi（OR″）4-n。其中R′為有機官能團，R″為甲基或乙基），該試劑在含水介質中發生水解生成硅醇SiOH（反應式（1）），并與表面帶羥基的金屬（Me）發生縮合反應實現成膜（反應式（2））；同時硅醇之間亦可發生相互縮合形成網狀結構 （反應式（3）），并對金屬起到保護作用[3]。在金屬表面成膜結構如圖1所示[4]。

（2） Si-O-Me 共價鍵分子間的結合力很強，所以產品很穩定，從而可以提高產品的防腐蝕能力。

（3） 使用方便，便于控制，槽液為雙組分液體配成，僅需控制pH 值和電導率，無須象磷化液那樣，要控制游離酸、總酸、促進劑、鋅、鎳、錳的含量和溫度等許多參數。

（4） 優異的環保性能，無有害重金屬，無渣，廢水排放少，處理容易，如果安裝過濾器及離子交換器，可以做到封閉循環使用。

（5） 多種金屬處理工藝：冷軋板、熱鍍鋅板、電鍍鋅板、涂層板、鋁等不同板材可混線處理。

（6） 熱耗低。硅烷化可在常溫下進行，僅冬天需加熱到≥15℃，熱能消耗大約為10元/km2。磷化處理溫度需控制在35～40℃（這是涂裝性磷化的最佳溫度），以35℃計算，磷化熱能消耗大約為50元/km2。

（7） 廢水處理費用少。以國內1條年生產能力為350萬m2的空調磷化線為例，其廢水處理費用比硅烷化多4.9萬元/年。[4，5，6]

2.2 缺點

（1）若沒有進一步涂裝處理，單獨使用硅烷對金屬進行防護的效果不好。因它無自修復功能，因此，總的防護效果有限。

（2）硅烷化處理對金屬表面前處理和溶液的純度要求很高，處理前的最后一道水洗必須用純水洗，否則防腐性會下降。

（3）對于冷軋鋼板，因其本身無鍍鋅層或保護性氧化膜存在，在工序間容易返銹，因此要用二步硅烷偶聯劑處理：先用較低濃度的預硅烷處理，再用正常濃度的硅烷溶液處理，這樣才能達到較好的耐蝕效果。[7]

3 硅烷化處理工藝

3.1 傳統制備工藝

金屬表面硅烷化處理的工藝流程較為簡單.傳統方法為配制一定濃度（硅烷、水、乙醇的比例）的硅烷溶液，在一定溫度下熟化數天使用，處理時將金屬片投入硅烷溶液，一定時間后取出，然后再經過吹干、固化等流程即可。[9]

一般工業硅烷預處理工藝流程為：除油水洗除銹水洗硅烷處理純水洗烘干。除油，除銹工藝根據模具基材材質有所變化，但其流程大體不會有所改變。

硅烷預處理取代了傳統的表面調整、磷化和鈍化工藝，工藝簡潔了許多，硅烷處理后烘干（除去水分），直接進行噴粉或噴漆，硅烷涂層固化過程與噴粉或噴漆的烘烤同時完成，烘烤溫度需在140 ℃以上，時間20 min 以上。也可以硅烷處理后不水洗直接烘干后噴粉。[2]

3.2 硅烷膜電沉積制備

硅烷膜電沉積制備是通過將金屬片作為工作電極電解硅烷溶液從而實現硅烷在其表面吸附，其溶液制備和固化等工藝與傳統方法相同。

為獲得單純防護性的硅烷膜，一般選用無官能團的硅烷試劑（如BTSE、BTSPS等），而為了提高基體與有機涂層的結合力，常選用與涂層匹配的帶特定官能團的硅烷（如對環氧系列涂層，一般選用γ―GPS等），此功能性硅烷膜也可涂覆在非官能團硅烷膜上，該技術稱為兩步法成膜工藝（two―step） [8]，得到的雙層膜既有一定的耐蝕性，又與有機涂層有較好的結合力。近期又開發出了復合硅炕膜技術，實現一次性制備兩類硅烷膜，結果顯示復合膜的性能具有協同效應.值得一提的是，Van Ooij研究組開發出在硅烷膜中復合納米顆粒（Si02、A1203等），以提高膜的耐蝕性與機械性能。[9]

3.3 BTSE電泳硅烷膜實驗

就電泳硅烷膜，本課題組進行部分研究，選用BTSE硅烷為原料（產品為南京辰工有機硅材料有限公司生產）配置電泳液，并進行電泳。基體選用鐵片，經打磨，除油，除銹，水洗后吹干，置于干燥設備內備用。硅烷電泳液配比為無水乙醇：去離子水：BTSE硅烷=75：25：3，充分攪拌，使用醋酸調節pH至4.1-4.5之間，在35℃下熟化48h。

硅烷膜電泳沉積采用實驗室直流電源，陽極采用不溶性金屬―鉛，試樣作為陰極進行電泳，選取電壓為2V，3V，4V，5V，6V進行電泳沉積，電泳時間為20min，取出試片后吹干，放入烘箱于100℃下固化15min-20min后取出試片。

3.3.1 CuSO4點滴實驗

本實驗CuSO4點滴液成分為0.25mol/l 的CuSO4.5H2O，100g/l的NaCl，0.1mol/l的HCl溶液。室溫下用注射器將點滴液滴加在試片表面（隨機選取試片上4點），觀察點滴液顏色變情況，記錄下點滴液變紅時間，該時間長短能初步可大致反映BTSE電泳硅烷膜耐蝕性。

由表一可以看出，當電泳沉積時，選用電壓為4V時，CuSO4點滴液變紅時間最長，其耐蝕性最好，初步推斷BTSE硅烷在電壓為4V是所沉積的硅烷膜最好。（本實驗僅僅只是進行了初步探索研究，尚需大量研究）

4 硅烷處理國內外應用情況

從2003年第一條家電生產線使用硅烷前處理工藝以來，硅烷前處理工藝已經從實驗室研究階段走向了大規模工業化生產階段，行業涉及各個領域，包括家電、汽車零部件、普通工業、卡車、功能車等。[10]目前，硅烷處理已在中國、德國、英國、瑞典、芬蘭、丹麥、法國、葡萄牙、美國、巴西、澳大利亞、新西蘭、印度尼西亞、泰國、印度等國家廣泛應用。而汽車是防腐要求最高的產品，整車生產線可以使用，其它生產線更可以放心使用了。[4]

（1）德國凱密特爾公司和美國依科公司的硅烷表面處理技術已在歐洲和美國獲得廣泛應用。2003 年，硅烷化處理技術在德國寶馬汽車公司進行了試驗測試結果達到了寶馬的測試指標隨后硅烷化處理技術在歐美一些國家的汽車公司進行了整車或車身零部件的測試。[11]2010年9月，在印度詹謝普的TATA公司的一條卡車生產線開始使用硅烷前處理工藝。目前該工藝已經逐步進入到轎車整車車身涂裝生產階段。PSA（標致雪鐵龍）公司是目前使用Oxsilan9831產品（凱密特爾化學品公司硅烷處理技術產品）最多的汽車公司。其2009年7月在法國雷諾的生產線最早開始使用Oxsilan9831產品，每天生產500～700個車身。2010年9月和2011年4月在西班牙的馬德里和Vigo的生產線分別開始使用Oxsilan9831產品。[10]

（2）迄今為止，在中國的家電、汽車零部件等行業已有十幾家企業開始應用硅烷處理技術。其中海爾公司就有11 條生產線在使用硅烷產品，其中一條生產線已經與陰極電泳配套；沈陽曙光汽車的天成生產線，2009 年2 月開始使用硅烷產品，至今已有2 年，情況良好。[4]我國第一條使用Oxsilan9831產品的大型整車涂裝線已于2013年1月在武漢神龍汽車公司三工廠投產，使用情況良好。[10]

5.結語

硅烷技術是預處理技術的最新發展方向，它具有環保、節能、操作簡便、成本低等磷化技術無可替代的優點。并且硅烷化處理技術經過了十余年的發展，已經積累了豐富的經驗，工藝和技術已經日漸成熟。目前，我國有較多單位也在研究開發各種硅烷及其表面處理技術，也已引進，銷售國外的硅烷產品。但是相對而言，以硅烷試劑處理金屬表面的研究國外已有40 年的歷史，20世紀90年代中后期，美國辛辛那提大學的Van Ooij 教授對不同硅烷、處理液濃度、酸度、溫度等條件進行了大量研究，并申請了一系列的工藝專利，才開始在小范圍工業生產中應用。而國內則對這方面的涉及較少，且大多是作為其他有機涂料的輔助劑進行研究。但是面對一場涂裝預處理的技術革命，起步早晚并不是最為重要的因素，只要廣大研究者鍥而不舍，相信一定會迎頭趕上的。

參考文獻

[1] 王錫春.硅烷在涂裝前處理工藝中的神奇應用.[J]上海涂料.2010，48（3）：24-28

[2] 陳慕祖，張茹.硅烷技術在涂裝過程中的實際應用及管理.[J]現代涂料與涂裝，2012，15（9）：16-18

[3] 張為民，胡吉明.硅烷膜的陰極電化學輔助沉積及其防護性能.[J]金屬學報，2006，42（3）：296-298

[4] 陳慕祖.涂裝預處理技術的革命性變革.[J]上海涂料，2011，49（3）：36-38

[5] 唐春華.金屬表面涂裝前處理硅烷化技術.[J]電鍍與環保，2011，31（4）：29-31

[6] 張茹，李江華.硅烷前處理與電泳配套的涂裝工藝.[J]表面技術，2009，38（2）：87-88

[7] 方景禮，方欣.無磷涂裝預處理新工藝.[J]電鍍與涂飾，2001，30（4）：77-79

[8] 威姆（W.J.vanOoij），傅德生，傅原.硅烷偶聯劑在金屬上的應用.[J]表面技術，1999：，28（4）：37-40

[9] 劉，胡吉明，張鑒清，曹楚南.金屬表面硅烷化防護處理及其研究現狀.[J]中國腐蝕與防護學報，2006，26（1）：59-63

[10] 陳慕祖.Oxsilan前處理技術在大型轎車涂裝線的應用.[J]上海涂料，2013，51（7）：39-41

[11] 張曉杰.鋁合金硅烷化處理工藝.[J]城市建設理論研究（電子版），2013，（20）

基金項目

遼寧省大學生創新創業訓練計劃項目（201210144022）；沈陽理工大學大學生創新創業訓練計劃項目（2012HH025）.

作者簡介

鐘智順（1991-），男，浙江人，本科生.

通訊作者

磷化廢水處理方法范文4

前處理是為了增加涂裝效果，對待涂裝工件預先進行去污、去脂、防銹、打底的一個準備工程。金屬表面常見的污垢分為物理和化學兩類，物理方面主要包括環境中的污染物，固體顆粒以及油污、塵埃、晶體和沉積在金屬材料表面的水垢、油垢和泥沙等；化學覆蓋物主要是金屬材料與介質發生化學反應生成的銹斑、腐蝕性物質等。當金屬材料表面大面積存在這些覆蓋物時，不但會嚴重影響該材料的使用效果，也容易使其出現柔性差，不易噴涂等現象，一旦金屬材料經過前處理磷化后，改善其表面微觀結構，再次進行噴涂即可增強噴涂層的機械強度，增強材料耐腐度。對氧化層的處理有三種方法：溶劑清洗、化學處理和機械處理。輕微氧化的金屬清洗較為容易，重度氧化的金屬氧化層較厚，則需要先進行機械處理，使氧化層松動脫落一部分，接下來的清洗工作就會較為簡便。通常經過處理后的金屬表面具有高度活性，在空氣或使用中更加容易受到灰塵等的影響再度銹蝕出現氧化情況，因此處理后的金屬表面應盡可能快的進行膠接。

2.金屬材料中的前處理工藝

前處理一般分為兩種，即制作前工藝流程和產品前處理。對于制作前工藝流程來說，其典型的工藝流程為：預脫脂脫脂水洗I酸洗水洗II中和水洗III表調磷化水洗Ⅳ鈍化。在使用中可根據實際情況進行適當調整。酸洗除銹在制件前處理中是必不可少的步驟，但是在前處理過程中要將銹蝕件和非銹蝕件分開處理，銹蝕件進行酸洗，非銹蝕件則不需要。另一種是產品前處理。比較先進的是采用PLC程序自動控制，來實現工序間自動轉移，其一般流程為：脫脂一水洗一表調一磷化一水洗。產品前處理是將整個產品浸入槽液中進行表面處理的過程，目前已經有不少廠家采用。各個流程之間相互獨立同時又相互影響，每個工藝都有需要注意的地方由于各個環節的處理方法不同因而各個工藝有這不同的要素。①脫脂。脫脂是一種化學過程，通過皂化等反應使各類油脂從金屬表面脫落，變成可溶性物質或者穩定地分散在溶液內。好的脫脂效果應該是在金屬表面不存在可目視到的油脂、乳濁液等污物，否則應再次進行脫脂直至金屬表面干凈無污。是否成功脫脂取決于槽液中的游離堿度、脫脂液的溫度、處理的時間、脫脂液含油量等，只有各個方面都處于最佳狀態時才能保證最佳的脫脂效果。由于各個環節的處理方法不同因而各個工藝有這不同的要素。不同的脫脂液有不同的脫脂溫度，若溫度過高則會帶來一些副作用，當脫脂液與油污充分接觸時才能有良好的脫脂效果。②酸洗。金屬材料在制造、運輸和存放中無可避免的會產生銹蝕。由于銹蝕層結構疏松不易附著，且氧化物與金屬之間可組成原電池造成金屬進一步的腐蝕破壞，極易使圖層破損，因此涂裝前必須將其除凈。酸是一種很好的除銹劑，當酸液濃度恰到好處時，既不會使金屬工件發生變形，又能很好的完全的除去金屬上的銹蝕，但若酸液濃度過高則會損傷工件本身。酸洗的目的即是要除去銹蝕，當酸洗結束后，金屬工件表面不再存在可目視到的氧化物、銹蝕及過蝕現象時則表明酸洗效果很好。酸洗效果受到游離酸度、酸洗溫度和時間的制約，實際操作時要注意嚴格控制槽液的溫度和處理時間，如若不然會加劇金屬的腐蝕程度造成相反的效果。當酸液的鐵離子含量超過10%應及時更換。③表調。表面調整劑可以消除工件表面因堿液除油或酸洗除銹所造成的表面狀態的不均勻性，使金屬表面形成大量的極細的結晶中心，從而加快磷化反應的速度，有利于磷化膜的形成。在進行表調時要注意檢查水質的好壞同時要注意金屬工件所使用的時間長短，不同的條件會產生不同的表調效果。槽液配制時要預先添加軟水劑來消除水體中所含水銹和過量鈣鎂離子對表調效果的影響。但是當使用時間較長或所含雜質離子較多時膠體會喪失活性，此時膠體的穩定性遭到破壞，就必須更換槽液。④磷化。磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽化學轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是給基體金屬提供保護在一定程度上防止金屬被腐蝕。磷化是整個前處理工藝中最為重要的一個環節，但酸比、溫度、沉渣量、亞硝酸根、硫酸根、亞鐵離子等因素都可以對其產生影響，相對其他環節來說過多的影響因素使其很難控制同時也突出其的重要性。適當提高溫度一方面可以加快成膜速度，但要注意對溫度的控制，過高時會影響槽液的穩定性。隨著磷化反應的不斷進行槽液內會產生影響反應的殘渣，因此必須根據處理的工件量和使用時間進行槽液的更換。⑤鈍化。鈍化也稱封閉。鈍化是為了封閉磷化膜孔隙，提高磷化膜的耐腐性。目前一般采用含鉻處理和無鉻處理兩種方式，有些使用堿性無機鹽型鈍化方法中存在大量損害漆膜的長期附著力和耐蝕性的物質。⑥水洗。水洗的目的是清除工件表面從上一道槽液所帶出的殘液，水洗質量的好壞可直接影響工件的磷化質量和整個槽液的穩定性。水洗槽液一般控制淤泥殘渣含量不能過高否則容易出現工件表面掛灰、槽液表面應無懸浮雜質、槽液PH值應接近于中性防止槽液竄槽從而影響后續槽液的穩定性。

3.結語

雖然前處理技術在金屬材料防銹除污中的應用很大，但是其過程中包含磷化這一工序，盡管磷化的抗腐蝕性能非常優異，但同時它也存在著耗能高、污染較嚴重、含有還害重金屬、廢水處理較困難、容易在管壁及管道內結渣等一系列問題，隨著科技的不斷進步和環保要求的不斷提高，需要我國科研技術人員進行無毒環保磷化和完全擯棄含磷配方的全新工藝兩個方面的研究，使得前處理技術更加成熟和完善。

參考文獻

磷化廢水處理方法范文5

關鍵詞：電鍍 清潔生產 源頭消減

中圖分類號：TQ153 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0214-01

1 深圳電鍍行業概況

電鍍是指通過化學或電化學作用在金屬（或非金屬）制件表面形成另一種金屬膜層，因而改變制件表面屬性的一種加工工藝。但實際中，也有電鍍廠承接陽極氧化、磷化、化學拋光等多種表面處理加工業務，實際工作中并未嚴格區分企業類別，往往同時參考電鍍或者表面處理行業的相關標準。

深圳市基礎工業電子、輕工行業需要大量的電鍍企業提供配套加工，經過十多年的發展，電鍍加工企業呈現點多面廣、規模小，加工能力和污染防治水平參差不齊的特點。電鍍企業根據業務來源，可分為配套電鍍廠、車間，專業電子配件電鍍廠，和綜合性電鍍廠。這三類企業中，前兩類企業由于產品單一，生產流程穩定，開展清潔生產條件和最終實施效果都較好；而綜合性電鍍廠由于產品和生產工藝不穩定，開展清潔生產受限制較多，一些措施實施難度大，效果不佳。

下面以清潔生產分析途徑，歸納為五個方面做介紹。

2 原輔材料和能源

深圳電鍍行業基本淘汰了高污染生產工藝，原輔材料方面改進余地不大，現有措施主要為增加清潔能源使用，提高能源利用率。

小型電鍍加工廠以電為主要能源，少數較大規模加工廠使用燃油鍋爐為加熱能源。在開通管道天然氣的地區，也都逐漸改造使用天然氣。

深圳位于亞熱帶地區，光熱條件豐富，有電鍍企業根據自身特點使用太陽能輔助加熱的案例。該廠生產線上對除油槽、鍍鎳槽的加溫使用電加熱方式，槽液溫度在50度左右，而板式太陽能集熱器能提供熱水溫度約65～75度，企業自建換熱設備，在鍍槽和管道外敷設保溫層，將循環過濾的槽液預熱后回流到鍍槽，只在溫度較低時開啟電加熱，根據企業使用記錄，全年可利用太陽能大約9個月，年節電量約23萬度。由于太陽能密度較低，該方案僅適合有場地，槽液溫度低的小型電鍍企業。

電鍍企業用電量大，使用電感性負載多，供電部門都要求安裝無功功率補償裝置，但無功功率集中補償只減少了供電部門的傳輸功率。企業要減少自身電能損耗，應采用集中補償與就地分散補償相結合的辦法，即在用電負荷車間配置一套無功功率“就地補償”裝置。降低自身低壓線路的傳輸功率，降低了低壓線路損耗，同時改善低壓線路的供電質量。

在電鍍廠加熱、烘干設施中，熱泵應用能有效節約電能。熱泵是一種能量轉移裝置。具體來說就是以消耗部分能源為代價，從低位熱源中吸取熱量，然后將消耗的能源與吸取的熱量一起傳遞給高位熱源，實現加熱的目的，這種工作方式比現有單純使用電能、燃油加熱要節約，熱泵系統能效比能達到3.5以上，節電效果一般約70%。

熱泵應用較多，而且節能效果明顯，由于可以直接加熱，有效能源利用效率也比常規燃油燃氣鍋爐高，綜合使用成本也有優勢。

3 技術工藝及過程控制

電鍍企業多使用成熟工藝，且受委托加工要求限制，工藝難以調整，這方面改進主要是一些減少水耗、帶出液等控制措施。如設置回收槽，增加停留時間，設置導流板，改進掛具設計，采用噴淋清洗等。但具體應用中仍存在問題，比如增加停留時間，鍍件在空氣中暴露時間過長，可能造成氧化，形成水漬等問題；對外承接加工的電鍍廠無固定產品，對于批量較少產品很難購置新設計的掛具；產品表面不規則，噴淋清洗節水效果不好。

應用較多的成熟控制技術，主要為一些減少清洗水產生措施，如將產品最終清洗廢水回用到要求不高的清洗環節上；將后段清洗廢水用于工序前清洗，當然這種方法僅適用于清洗廢水污染物濃度不高的企業；對于些間歇生產企業，清洗用水采用傳感器控制就很有必要了。

某五金電鍍廠滾鍍車間，鍍后清洗用水量較大。分析原因，每批產品清洗間隔時間較長，水閥一直處于打開狀態，雖然車間有要求，清洗后應及時關閉或減小水閥，但員工實際操作中難以執行。車間改用探頭和電磁閥控制用水，同等條件下比改造前節水約20噸/天。改造費用2.1萬元，改造后節水和節省的廢水處理費用估算約4.5萬/年。

4 產品及設備

電鍍設備里高頻開關電源普及程度較高，由于其整流效率高，可靠性高，除部分企業對電源性能有特殊要求，多數企業都在逐步更替現有可控硅整流電源。

廢水中金屬回收常見的措施是樹脂吸附法，即廢水通過離子交換樹脂，金屬離子被吸附在樹脂上，吸附飽和后，再使用酸/堿對樹脂再生，通過洗脫液回收金屬，樹脂再生后重復投入使用。還有一種置換法回收裝置，利用鋅的金屬活性高，可在溶液中置換出金屬活性較低的金、銀的原理，該方法消耗金屬鋅，只適合回收價值高的貴金屬。

5 管理及員工

開展清潔生產離不開管理和員工教育，加強管理和提高員工參與清潔生產積極性，對清潔生產方案實施效果有至關重要的影響。

比如多數企業都在鍍槽邊設置有回收槽，但回收槽發揮效益完全靠人工操作完成。對于手動操作生產線，工人在疏于監管時，可選擇不過回收槽，而將產品直接移動到清洗水槽中。即便是自動生產線，回收槽液的補充、使用都需要員工手動完成。管理措施和員工激勵制度，可增加員工節約意識，減少生產過程中的浪費。

6 廢棄物

電鍍所使用槽液經過長時間使用后，由于雜質積累必須定期更換，這部分廢液含污染物濃度高，一般作為危險廢物或排放到廢水處理站處理。清潔生產方案通常是加強槽液維護，增加槽液使用周期以減少廢液產生量。另一個途徑是將廢棄物再次利用：某電鍍企業需定期更換電解除油槽溶液，開展清潔生產后設置一個儲罐，將換出槽液過濾后添加除油粉暫存，將其用于產品預處理，這樣既減少了廢液排放，也節約了藥劑原料。

電路板制作工序中產生大量低含銅微蝕液，直接排放造成資源浪費，也加重廢水處理的負擔。現有兩種微蝕液回收銅的處理技術，一種是通過冷卻降低硫酸銅溶解度的方法，通過固液分離，回收硫酸銅，經過處理后的微蝕液再補充藥劑重新投入使用；另外一種處理技術是通過電解回收的方式，通過直流電源，將微蝕液中的銅離子還原到電極板上，降低微蝕液中銅離子濃度，將其再返回使用。

7 結論

清潔生產需要企業根據自身生產特點，結合現有條件分析，尋找技術經濟適合的清潔生產方案。清潔生產方案實施要達到預期目的，還需充分發揮員工積極性，綜合應用管理制度和獎勵制度。

參考文獻

磷化廢水處理方法范文6

關鍵詞：工業循環冷卻水；脫鹽水；污水處理

Abstract: water is the foundation of human survival and the lifeblood of industrial production operation, is also China's economic and social development of "the three strategic resources" one. Our industrial economic high speed growth, industrial water demand will continue to grow. Chemical industrial development from largely to water brought the new technology revolution, and the use of modern technology can be from new direction to water related aspects of the design, the following will be introduced in all aspects.

Keywords: industrial cooling water; Water desalination; Sewage treatment

中圖分類號：S276文獻標識碼：A 文章編號：

1工業循環冷卻水

水處理化學品，也稱水處理劑，它包括工業、城建、環保等方面用于水處理過程的各種藥劑，在工業用水中應用廣泛，是一類重要的精細化學品。工業冷卻用水在我國工業用水中占了相當大的比重，是我國目前和今后工業節水工作的重點，圍繞著提高工業循環冷卻水的循環再利用率，實現廢水深度處理 后的回用，降低對水資源的污染，實現低排放和零排放，工業循環冷卻水處理化學品也將面臨著新的市場機遇和挑戰。但不管怎樣，水處理化學品仍是工業循環冷卻水處理市場的主流。水處理化學品是精細化學品中一類重要的專用化學品，也是工業冷卻水處理技術中最基礎且最重要的物質，包括緩蝕劑、阻垢分散劑、殺菌滅藻劑、絮凝劑及各類輔助藥劑等，應用廣泛、用量大，已為工業企業創造了顯著的經濟和社會效益。 從水處理常用的阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑、絮凝劑等專用化學品的市場發展來看，市場呈快速增長狀態。水處理化學品的綠色化是工業水處理技術發展的必然趨勢綠色水處理技術的核心首先是水處理化學品的綠色化，即水處理化學品自身無毒無害。生物可降解性、不會對環境造成二次污染以及化學品加工生產過程對環境友好。

1.1無磷緩蝕劑

工業循環冷卻水處理中常用的緩蝕劑鉻酸鹽、亞硝酸鹽等緩蝕效果雖好，但毒性大。鉬酸鹽、鎢酸鹽等雖然毒性較低，但目前市場價格較高。因此，我國工業循環冷卻水中常用的緩蝕劑仍主要以無機和有機膦類為主，如無機聚磷酸鹽、羥基乙叉二磷酸(胍DP)、2．羥基膦基乙酸(HPA)、多元醇磷酸酯等，產品應用廣泛，生產企業眾多，年生產規模已達幾十萬噸。除此以外，鋅鹽也是工業循環水中常用的一種緩蝕劑。含磷水處理化學品大量、無規排放將加重自然水域的環境污染己成為工業水處理中一個不容忽視的問題，國內外研究機構雖然都在積極開發綠色環保的無磷緩蝕劑，但得到實際應用和工業化的產品并不多。市場仍急需能夠真正適用于工業循環冷卻水處理、具有良好緩蝕性能的無磷緩蝕劑。

1.2可生物降解阻垢分散劑

水處理產業中發展最快、產業化程度最高的產品就是阻垢分散劑，主要包括有機膦、有機膦羧酸、水溶性低分子量聚丙烯酸及其共聚物等。但是國內外近年來的研究成果表明：盡管多數聚羧酸阻垢分散劑毒性較低，但它們一般無法在微生物和真菌的作用下分解成簡單、無毒的物質，若在水體中長期大量富集，也將加重環境的污染。我國在“十五”期間重點支持了一批可生物降解的阻垢分散劑的開發，如聚天門冬氨酸(PASP)、聚環氧琥珀酸(PESA)、聚環氧磺羧酸(PESC)、低分子量聚谷氨酸(LMPGA)等，使我國可生物降解“環境友好”型阻垢分散劑的研究開發取得了一定的進展，部分產品已實現了工業化生產。

1.3環境友好殺菌滅藻劑

水處理殺菌滅藻劑主要是用于抑制或殺滅水中的細菌、藻類和真菌等的滋生和繁殖，從而控制循環冷卻水系統中的微生物腐蝕和微生物粘泥，保證工業生產的安全正常運行。常規的殺菌滅藻劑對人類和水生物都有不同程度的毒性，并經常在環境中累積，導致對環境的長期性危害。如常用的氯化型殺菌劑，易在水中產生三鹵代甲烷等對人體有害物質。以季銨鹽為代表的非氧化型殺菌劑，毒性仍偏高，難以生物降解。國內外已開發并工業化的低毒、環境友好的殺菌滅藻劑有：美國Albright&wilson公司發明的季錛鹽殺生劑――四羥烷基硫酸磷(THPS)、美國Rohm and Hass公司開發的有機硫類殺菌滅藻劑一 ，5一二氯…2 n辛烷．4．異噻唑啉酮．3．酮 (DCOI)以及使用后基本上無殘留無殘毒對環境無污染的二溴次氮基丙酰胺(DBNPA)等。我國近期開發的以胺、季銨化試劑、二鹵代物、硫化試劑等為主要原料，經取代、季銨化、再取代等反應合成的一種有機硫聚季銨鹽，對菌、藻都具有良好的殺滅和抑制作用，同時低毒、低泡、易降解，是可用于循環水系統的環境友好粘泥抑制劑，在863計劃中也將完成中試研究。

1.4可生物降解絮凝劑

目前廢水處理的方法有生化、離子交換、吸附化學氧化、電滲析和絮凝沉降等，其中應用最普遍、最廣泛、成本最低的處理方法仍是絮凝沉降法。眾多的絮凝劑中，鋁鹽的應用最廣泛，實驗證明鋁鹽對生物體有一定毒性，須解決水中殘留鋁脫除等遺留問題，因此多功能復合型高效絮凝劑、氧化型絮凝劑、吸附型絮凝劑以及無毒、高電荷、高相對分子質量的陽離子有機絮凝劑、天然高分子絮凝劑、生物絮凝劑技術是今后產業發展的重點和

趨勢。

水處理化學品仍在工業水處理市場中占 主導地位，市場穩定增長，尤其是中國水處理化學品市場增長速度更快，以可生物降解阻垢分散劑和無磷緩蝕劑為代表的環境友好型水處理化學品將推動著工業循環冷卻水處理化學品向無磷化、綠色化的方向發展。污水回用等水處理新技術的應用，使循環水質更加多元化和復雜化，工業循環冷卻水處理也將面臨新的機遇和更大的挑戰，需要我國水處理行業不斷創新、不斷進取，為創建節約型社會奠定基礎。

2脫鹽水

脫鹽水裝置處理從界區外送來的原水，經原水預處理裝置，將水中存在的顆粒、膠狀物截留，使產品水中的懸浮物含量降低。將所含易于除去的強電解質除去或減少到一定程度的水。脫鹽水中的剩余含鹽量應在1～5 毫克/升之間。制取脫鹽水的方法主要有以下三種：①蒸餾法，使含鹽的水加熱蒸發，將蒸氣冷凝即得脫鹽水；②離子交換法，使含鹽的水通過裝有泡沸石或離子交換劑的交換柱（見離子交換），鈣、鎂等離子留在交換柱上，濾過的水為脫鹽水；③電滲析法，借離子交換膜對離子的選擇透過性，在外加電場作用下，使兩種離子交換膜之間的水中的陽、陰離子，分別通過交換膜向陰、陽兩極集中。于是膜間區成為淡水區，膜外為濃水區。從淡水區引出的水即為脫鹽水。蒸餾法多用于實驗室用來洗刷容器或制備溶液，適用于量不多純度要求較高場所。離子交換法與電滲析法多用于化工業如鍋爐用水可以減少結垢和腐蝕，適用于量大純度要求不是很高的場所。又名蒸餾水。這種水質去除了強電解質，剩余的含鹽量在1~5mg/L之間。

3污水處理

當今世界， 污水處理的主要對象為有機物氨氮和磷酸鹽。傳統上， 氨氮的脫除一般由生物氧化和硝化/反硝化完成；磷酸鹽或通過細菌的生物聚集、 或靠化學沉淀去除。污水排放標準的不斷收緊是目前世界各國普遍的發展趨勢； 以控制富營養化為目的的氮、 磷脫除已成為各國主要的奮斗目標。無疑， 應付日趨嚴格的排放標準， 傳統工藝會因上述弊端而雪上加霜。在此情形下， 發展可持續污水處理工藝變得勢在必行。所謂可持續污水處理工藝就是朝著最小的COD氧化、 最低的 CO2 釋放、 最少的剩余污泥產量以及實現磷回收和處理水回用等方向努力。這就需要以較綜合的方式來解決污水處理問題， 即污水處理不應僅僅是滿足單一的水質改善， 同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所采用的技術必須以低能量消耗 （避免出現污染轉移現象） 、 少資源損耗為前提。發展新穎的污水生物處理工藝依賴于在微生物學及生物化學方面的新發現或新認識。以 “厭氧氨氧化” 和 “反硝化除磷” 技術為藍本， 詳細介紹它們的技術原理、 工藝流程以及在歐洲的應用情況； 在此基礎之上提出一個以轉換有機能源 （甲烷） 、 回收磷化合物 （鳥糞石） 和回用處理水 （非飲用目的） 為目標的可持續城市污水生物除磷脫氮技術推薦工藝?？沙掷m生物除磷脫氮工藝技術基礎目前歐洲以單一去除 COD 為目的的污水處理工藝已不多見， 代之以除磷脫氮為主要對象的生物營養物去除工藝。一方面， 這是迫于污水排放標準不斷提高的壓力； 另一方面， COD氧化以能消能， 同可持續污水處理概念相悖。從這個意義上說， 污水處理過程中應最大限度地降低 COD消耗量并使過剩的 COD甲烷化。這樣一個概念對實現可持續污水處理起著舉足輕重的作用。在磷的生物攝/放過程中， 反硝化除磷細菌以硝酸氮取代氧作為電子接受體， 也就是說反硝化除磷細菌能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個原本認為彼此獨立的作用合二為一。顯然， 在結合的除磷脫氮過程中， COD 和氧的消耗量均能得到相應節省。比較傳統的專性好氧磷細菌去除工藝，反硝化除磷細菌能分別節省約 50%和 30%的 COD與氧的消耗量， 相應減少剩余污泥量 50%。在反硝化除磷過程中由于 COD需要量的大為減少，過剩的 COD 因此能被分離， 并使之甲烷化， 從而避免COD單一的氧化穩定 （至 CO2） 。歸因于曝氣能量的減少， 以及過剩 COD 甲烷化后能量的產生， 這種綜合的能量節約最終會導致釋放到大氣的 CO2 量明顯減少。因此， 具有反硝化除磷細菌富集的處理系統可以被視為可持續處理工藝。傳統上， 兩個已得到充分確認的生物途徑， 硝化與反硝化被應用于污水處理的生物脫氮。這種傳統生物脫氮途徑從可持續角度看并不是最佳的， 因為充分地氧化氨氮到硝酸氮首先要消耗大量能源 （因曝氣） ； 其次， 還需要有足夠碳源 （COD） 來還原硝酸氮到氮氣。對這一傳統脫氮途徑的改進可借助于新近由荷蘭 TU Deift 研發的一種中溫亞硝化技術來實現。在亞硝化/反硝化脫氮途徑中， 亞硝酸氮為僅有的中間過渡形態； 這一途徑無論對氧化還是還原均能起到最小量化的作用， 意味著 O2 和 COD消耗量的雙重節約。顯然， 亞硝化/反硝化脫氮途徑可以成為一種可持續的脫氮技術。此外， 荷蘭 TU Deift 研究人員幾乎在同一時期還試驗確認了一種新的氨氮轉換途徑， 這使得氨氮以亞硝酸氮作為電子接受體而被直接氧化至氮氣成為可能。這種厭氧條件下的氨氮氧化與亞硝化過程相結合在工程上能夠實現氨氮的最短途徑轉換， 這就意味著生物脫氮過程中源與資源消耗量的最小化完全可能。與傳統脫氮工藝相比較， 很明顯， 由厭氧氨氧化與亞硝化工藝相結合的氮的完全自養轉換方式是一種最可持續的污水脫氮途徑。自養脫氮技術原理：厭氧氨 （氮） 氧化輔以亞硝化是實現自養脫氮的最有效途徑。厭氧氨氧化與中溫亞硝化均是近十年來由荷蘭代爾夫特工業大學生物技術實驗室所開發的新工藝。厭氧氨 （氮） 氧化 指的是厭氧條件下氨氮以亞硝酸氮作為電子接受體直接被氧化到氮氣的過程， 能夠支持自養細菌生長。

結語

現代化工行業的發展大抵能做出以上的給水排水設計，這些技術都會在很大程度上改變我們生活用水，工業用水和農業用水的利用和維護，并且都是非常綠色環保的。隨著以后工業技術的不斷革新發展，新的方法也會不斷更新和誕生。

參考文獻

李本高 現代工業水處理技術與應用 2004