我所为某车辆厂设计、制造、安装了处理能力为45 t/h的电镀、磷化废水处理站(其中含Cr6+废水5 t/h、磷化废水15 t/h、热浸锌废水10 t/h、电镀锌废水15 t/h)。该废水处理站采用酸化破乳、氧化还原、酸碱中和、有机絮凝等化学方法,将废水中的石油类、重金属离子等有害物浓缩和分离后,将清水排放(或回用);设备运行采用人机对话的自动监测控制方法,以PR75型pH / ORP检测控制仪对各化学反应阶段的pH值和氧化还原电位进行在线监测,控制所有化学药剂添加泵、管道泵、隔膜泵的运行。在设备调试运行阶段,设备工作正常,在满负荷运行状态下,废水处理效果达到了GB8978-1996《污水综合排放标准》中的新扩改一级排放标准。

　　1　故　障

　　由于某车辆厂的表面处理车间改造尚未完工,电镀、磷化废水来源不足,故在设备调试阶段有一段闲置期(约15天)。当再次调试重新启动设备后,发现消磷中和工位的pH值检测控制仪的检测响应不正常(正常情况下,当消磷中和工位溶液pH<9.5时,启动添加泵添加药品,pH>10.5时停止添加),出现消磷中和工位溶液pH值>12时添加泵仍然继续工作的情况,表明pH值检测控制仪有误,未能达到在线监测pH值、控制药液补充添加的目的。经检查,发现消磷中和工位的pH值检测控制仪的浸入式pH值复合玻璃电极表面附着一层白色结晶物,使原本透明、光滑的pH值复合玻璃电极表面呈现出毛玻璃状。该白色结晶附着牢固,不容易除去。经试验,将pH值复合玻璃电极用10%的H2SO4溶液浸泡10多分钟后,该层附着物出现松动,可以用硬物轻轻刮掉,并对pH值复合玻璃电极表面无损伤,清理后的电极重新显露出表面的原始状况。将清洗干净的pH值复合玻璃电极重新安装好,启动设备运行,消磷中和工位的pH值检测控制系统即恢复正常的工作状态。

　　2　分　析

　　将pH值复合玻璃电极表面剥离的白色结晶固体收集,用蒸馏水洗涤数次,在烘箱中于80℃干燥1 h,用KBr压片法制样,作红外光谱分析。

　　在岛津IR-460型红外分光光度计上测定其红外光谱,测定波数范围为,所得红外光谱见图。从图中可以看出,在

的特征吸收峰,在出现结晶水的吸收峰,表明该物质是含结晶水的硫酸盐。经与《无机物光栅红外光谱》对照,确认该物质为CaSO4·2H2O。

　　从红外光谱分析结果判断,在化学法综合治理处理废水过程中,为了除去废水中的石油类等,在不同的化学反应阶段,分别向废水中投入了等化学药品,以达到破乳、油水分离、六价铬还原成三价铬,形成氢氧化物沉淀的目的。在设备连续运行阶段,废水中生成的反应产物随着流动的水汇集到斜板沉降器沉淀下来,而当设备闲置期间,在静止的碱性环境下,消磷中和工位废水中所形成的细小硫酸钙结晶会附着、沉积在设备四壁以及浸泡在处理溶液中的pH值复合玻璃电极表面,反应式如下:

　　当pH值复合玻璃电极表面被CaSO4·2H2O结垢覆盖后,阻碍了pH值复合玻璃电极与溶液之间的离子交换,破坏了离子交换平衡,直接影响pH值测量的准确性和设备的正常运行。

　　3　小　结

　　通过对设备运行故障的查找、排除以及对pH值复合玻璃电极表面沉积物的红外光谱分析,确定了沉积物是二水硫酸钙。通过定期的酸浸泡、清洗,除去pH值复合玻璃电极表面沉积的二水硫酸钙结垢,可保证pH值测量精度、设备控制的准确性,以达到最佳的废水处理效果。

　　作者：邓日智,韩永广(武汉材料保护研究所,湖北武汉430030)