試論磷化工污染的危害及治理對(duì)策

李強(qiáng) 黃玲貴 吳敏軍

摘 要：現(xiàn)階段，伴隨著我國化工行業(yè)的發(fā)展，磷化工行業(yè)有了較為長足的發(fā)展?；谡麄€(gè)的環(huán)境角度，全世界范圍之內(nèi)的有機(jī)磷化合物超過1萬種，被廣泛地應(yīng)用在整個(gè)工業(yè)和發(fā)展之中。整個(gè)化工行業(yè)的基本產(chǎn)品之一便是有機(jī)磷化工生產(chǎn)的產(chǎn)品，由此，依憑著整個(gè)有機(jī)磷化工的逐漸應(yīng)用和發(fā)展，其中產(chǎn)生了大量的污染問題也值得我們關(guān)注。這一階段相應(yīng)的市場環(huán)境需要不斷分析。

關(guān)鍵詞：磷化工污染；危害；治理對(duì)策

引言

磷在化工生產(chǎn)中占有十分重要的作用，而未能夠嚴(yán)格的控制磷元素的排放，則會(huì)導(dǎo)致水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化的問題，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染?；诖?，本文主要對(duì)磷化工的主要類型和危害進(jìn)行了分析，并提出了危害治理的主要措施，以供相關(guān)人員參考。

1磷化工污染的途徑種類

有機(jī)磷化工產(chǎn)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(zhì)構(gòu)成的，并且沒有經(jīng)過相應(yīng)的污染環(huán)節(jié)的處理很難達(dá)到在生態(tài)環(huán)境中降低污染的要求。未經(jīng)處理的污染物排放到環(huán)境之中，造成環(huán)境的負(fù)擔(dān)，是我國環(huán)境污染的重要的來源。

1.1粉塵與廢氣

有機(jī)磷化工生產(chǎn)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(yán)重污染環(huán)境的這些有害的氣體，針對(duì)磷原料的加工，必然會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵。其中較小的一部分的粉塵會(huì)進(jìn)入到人們的呼吸道之中，很大一部分的粉塵會(huì)被釋放到大氣之中，進(jìn)入到呼吸道的粉塵將會(huì)引發(fā)人們產(chǎn)生大量的炎癥，并且這些會(huì)造成人窒息，甚至死亡。粉塵還會(huì)影響地表農(nóng)作物的生長。

1.2廢水

有機(jī)磷化工生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的含磷、硫、氯、砷和堿等有害物質(zhì)的廢水。這些有害的物質(zhì)被包含在廢水之中，其中這些有害的物質(zhì)被不經(jīng)意間滲透到了人的體內(nèi)，尤其是對(duì)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(zhì)的食物將會(huì)使得人們產(chǎn)生骨質(zhì)疏松以及下顎骨頭壞死的病癥。廢水是有機(jī)磷化工污染方面中最為主要的構(gòu)成部分。依據(jù)大量的數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)大量的有機(jī)磷化工企業(yè)整個(gè)年度排放的廢水和廢棄物達(dá)到了數(shù)千萬噸，廢水影響到了人們的身體健康，并且影響著整個(gè)環(huán)境。

1.3固體廢物

磷化工生產(chǎn)生成的固體廢棄物，包含礦石尾礦、廢石頭，進(jìn)行黃磷生產(chǎn)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(chǎn)的廠區(qū)內(nèi)堆積，并且占用了大部分的場地，嚴(yán)重的影響了周圍的環(huán)境。

2具體的治理對(duì)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(chǎn)中做熱源使用，CO還是重要的合成氣和有機(jī)化工原料，可以用來生產(chǎn)目前國內(nèi)外市場需求量較大的下列產(chǎn)品如甲酸鈉、甲酸（蟻酸）、草酸（乙二酸）、保險(xiǎn)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(chǎn)中的一些硫化氫（H2S）氣體及燃煤中產(chǎn)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(jìn)行凈化處理，使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。

2.1.2SO2氣體的利用

磷化工企業(yè)中工業(yè)鍋爐燃煤和硫酸生產(chǎn)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(kuò)散稀釋或采用氨吸收處理，使之達(dá)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(chǎn)下列產(chǎn)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(tài)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(chǎn)品生產(chǎn)過程中，還會(huì)產(chǎn)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(kuò)散稀釋的方法處理，或用粉狀與粒狀的干性吸附劑吸附進(jìn)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(xué)方法進(jìn)行加工處理生產(chǎn)含氟產(chǎn)品。HF氣體的回收利用可生產(chǎn)如下產(chǎn)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(chǎn)的產(chǎn)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(shí)，各項(xiàng)參數(shù)控制可直接顯示出處理效果好壞，現(xiàn)結(jié)合上文所述廢水處理工藝，逐一列舉各項(xiàng)參數(shù)。

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(diào)節(jié)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(jī)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(jīng)常對(duì)pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)；廢水處理完成后，需保證排放時(shí)pH值為7～8。

2.2.2反應(yīng)溫度、時(shí)間選擇

SBR生化池正常反應(yīng)時(shí)，溫度需控制在25℃，調(diào)試時(shí)，需適當(dāng)升溫，反應(yīng)時(shí)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(yīng)器。因?yàn)椋仨毦S持好反應(yīng)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(yīng)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(jīng)實(shí)驗(yàn)，SBR生化系統(tǒng)使用時(shí)，好氧生物氧氣含量應(yīng)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(jī)磷廢水檢測主要指標(biāo)。通常情況下，原始廢水CODcr濃度含量為1～4萬mg/L。因?yàn)樵紡U水水質(zhì)不穩(wěn)，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(jìn)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(jìn)一步粉碎用來生產(chǎn)水泥或制磚等。（2）黃磷生產(chǎn)中剩下的碎礦、粉礦可燒結(jié)成球團(tuán)回收利用。（3）黃磷爐渣可用來鋪路，也可用來生產(chǎn)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(chǎn)品。（4）黃磷副產(chǎn)的磷鐵可作為冶金行業(yè)生產(chǎn)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(yīng)生產(chǎn)磷酸鈉鹽或磨細(xì)后用來生產(chǎn)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(xué)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(jìn)行中和反應(yīng)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(yōu)質(zhì)磷肥，可直接粉碎后出售或配制復(fù)合肥料。（6）重鈣生產(chǎn)中使用的濕法磷酸排出的磷石膏可以用來生產(chǎn)硫酸并聯(lián)產(chǎn)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?zhàn)?、嵌縫膩?zhàn)?、耐火板、?fù)合礦化劑、水泥緩凝劑以及做造紙的填料，生產(chǎn)硫酸銨肥料或在農(nóng)業(yè)上用來改良土壤等。

結(jié)語

即使大部分的磷化工的生產(chǎn)為我們的生存環(huán)境帶來了諸多的問題，但是，我們?nèi)匀恍枰眯碌奈廴咎幚砑夹g(shù)進(jìn)行污染危害的處理。在有機(jī)磷化工方面產(chǎn)生的污染物需要著重注意，并且應(yīng)該實(shí)現(xiàn)較好的有機(jī)磷處理的方法，這項(xiàng)任務(wù)迫在眉睫并且需要著重關(guān)注。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：甕福達(dá)州化工有限責(zé)任公司）