摘要

电力工业废水因其成分复杂、含磷量高、处理难度大等特点，成为工业废水治理的重点难点。除磷剂作为化学除磷的核心材料，在电力废水处理中发挥着关键作用。本文系统分析了电力工业废水的磷污染特征，详细阐述了铝盐、铁盐、钙盐及复合除磷剂的作用机理，重点探讨了除磷剂在燃煤电厂脱硫废水、循环冷却水和化学制水废水等典型电力废水中的工程应用案例，并对不同除磷剂的技术经济性进行了对比分析。较后，针对电力行业特点，提出了除磷剂选型与工艺优化的建议，为电力行业废水达标排放提供技术参考。

关键词：除磷剂；电力工业废水；脱硫废水；化学除磷；废水处理

1. 引言

1.1 电力工业废水的特点

电力行业是我国工业用水大户，年废水排放量很过20亿吨。其中燃煤电厂产生的废水主要包括：

• 脱硫废水（高含盐、重金属、总磷）

• 循环冷却水（含缓蚀剂分解产生的有机磷）

• 化学制水废水（离子交换再生废水含磷）

• 煤场冲洗水（含煤粉及添加剂磷）

1.2 磷污染的危害

电力废水中的磷主要以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷形式存在。排放后会导致：

1. 受纳水体富营养化

2. 循环水系统微生物滋生

3. 脱硫系统结垢加剧

1.3 除磷技术对比

2. 电力废水常用除磷剂及其机理

2.1 铝系除磷剂

典型药剂：聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝
反应机理：
Al³⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓
适用条件：

• pH 6-7

• 投加量30-100mg/L
  案例：某电厂脱硫废水处理，PAC投加50mg/L，TP从15mg/L降至0.5mg/L

2.2 铁系除磷剂

典型药剂：

• 三氯化铁(FeCl₃)

• 聚合硫酸铁(PFS)
  反应机理：
  Fe³⁺ + PO₄³⁻ → FePO₄↓
  优势：

• 适用pH范围宽(5-8)

• 兼具除磷和除重金属作用

2.3 钙系除磷剂

典型药剂：石灰(Ca(OH)₂)、氯化钙
反应机理：
5Ca²⁺ + 3PO₄³⁻ + OH⁻ → Ca₅(PO₄)₃OH↓
特点：

• 需高pH(>9)

• 适合高硬度废水

2.4 复合除磷剂

发展趋势：

1. 铁铝复合剂：兼具沉淀和絮凝作用

2. 镧改性剂：对低浓度磷去除效果好

3. 纳米材料：如nZVI(纳米零价铁)

3. 典型应用案例分析

3.1 脱硫废水处理

水质特征：

• pH 4-6

• TP 10-50mg/L

• 含Hg、As等重金属

处理工艺：

废水 → 中和池(Ca(OH)₂) → 反应池(FeCl₃) → 絮凝池(PAM) → 沉淀池 → 出水

运行参数：

• FeCl₃投加量80mg/L

• 沉淀时间1.5h

• TP去除率>95%

3.2 循环冷却水处理

难点：

• 含有机磷缓蚀剂

• 水温高(40-50℃)

解决方案：
采用臭氧氧化+FeCl₃组合工艺：

1. 臭氧将有机磷转化为无机磷

2. FeCl₃化学沉淀除磷

3.3 化学制水废水

特点：

• 低磷浓度(0.5-2mg/L)

• 需深度处理

创新工艺：
采用镧改性沸石吸附滤池：

• 吸附容量8mg/g

• 运行成本0.3元/吨

4. 技术经济性分析

4.1 成本对比

4.2 选型建议

1. 高浓度磷废水：优先选用铁铝复合剂

2. 含重金属废水：选择铁系除磷剂

3. 低浓度深度处理：考虑镧系吸附剂

5. 未来发展方向

5.1 新型除磷材料研发

1. 磁性回收型除磷剂

2. 响应型智能材料

3. 工业固废基除磷剂(如钢渣、赤泥)

5.2 工艺优化

1. 与膜技术耦合

2. 在线监测智能加药系统

3. 磷资源回收利用

6. 结论

1. 化学除磷是电力废水处理的关键环节

2. 需根据废水特性选择合适除磷剂

3. 复合除磷剂是未来发展趋势

4. 应重视磷资源的回收利用