试论磷化工污染的危害及治理对策

李强 黄玲贵 吴敏军

摘 要：现阶段，伴随着我国化工行业的发展，磷化工行業有了较为长足的发展。基于整个的环境角度，全世界范围之内的有机磷化合物超过1万种，被广泛地应用在整个工业和发展之中。整个化工行业的基本产品之一便是有机磷化工生产的产品，由此，依凭着整个有机磷化工的逐渐应用和发展，其中产生了大量的污染问题也值得我们关注。这一阶段相应的市场环境需要不断分析。

关键词：磷化工污染；危害；治理对策

引言

磷在化工生产中占有十分重要的作用，而未能够严格的控制磷元素的排放，则会导致水体出现富营养化的问题，对生态环境造成一定的破坏，造成严重的环境污染。基于此，本文主要对磷化工的主要类型和危害进行了分析，并提出了危害治理的主要措施，以供相关人员参考。

1磷化工污染的途径种类

有机磷化工产生的污染物主要包括3种：粉尘与废气、废水、固体废物，简称“三废”。诸多污染物之中都是大量的有毒物质构成的，并且没有经过相应的污染环节的处理很难达到在生态环境中降低污染的要求。未经处理的污染物排放到环境之中，造成环境的负担，是我国环境污染的重要的来源。

1.1粉尘与废气

有机磷化工生产中的废气主要是指CO（一氧化碳）、SO2（二氧化硫）、CO2（二氧化碳）、HF（氟化氢）和H3P（磷化氢）等。除去SO2、CO等严重污染环境的这些有害的气体，针对磷原料的加工，必然会产生大量的粉尘。其中较小的一部分的粉尘会进入到人们的呼吸道之中，很大一部分的粉尘会被释放到大气之中，进入到呼吸道的粉尘将会引发人们产生大量的炎症，并且这些会造成人窒息，甚至死亡。粉尘还会影响地表农作物的生长。

1.2废水

有机磷化工生产过程中会产生大量的含磷、硫、氯、砷和碱等有害物质的废水。这些有害的物质被包含在废水之中，其中这些有害的物质被不经意间渗透到了人的体内，尤其是对人们的肝脏造成了很大的影响。如果长期食用含有磷元素这些有毒物质的食物将会使得人们产生骨质疏松以及下颚骨头坏死的病症。废水是有机磷化工污染方面中最为主要的构成部分。依据大量的数据显示，国内大量的有机磷化工企业整个年度排放的废水和废弃物达到了数千万吨，废水影响到了人们的身体健康，并且影响着整个环境。

1.3固体废物

磷化工生产生成的固体废弃物，包含矿石尾矿、废石头，进行黄磷生产的过程之中，其中存在着大量磷渣、磷泥、磷铁、碎矿等渣滓，诸多废弃物在生产的厂区内堆积，并且占用了大部分的场地，严重的影响了周围的环境。

2具体的治理对策

2.1废气的回收利用

2.1.1黄磷尾气

黄磷尾气中约90%为CO，CO是极好的燃料，可以代替锅炉煤气在磷化工生产中做热源使用，CO还是重要的合成气和有机化工原料，可以用来生产目前国内外市场需求量较大的下列产品如甲酸钠、甲酸（蚁酸）、草酸（乙二酸）、保险粉（次硫酸钠）、甲醇（木精）、乙酸（醋酸）、甲酸甲酯、甲酰胺、丙烯酸、光气（碳酰氯）。此外，黄磷尾气中还存在少量的磷化氢气体（H3P）；磷肥生产中的一些硫化氢（H2S）气体及燃煤中产生的微量3-4苯并芘等剧毒气体均可采用高温焙烧法、催化燃烧法、洗涤法或碱吸收法等进行净化处理，使之达到排放标准后排放。

2.1.2SO2气体的利用

磷化工企业中工业锅炉燃煤和硫酸生产中排放的大量SO2气体，其中浓度低于3.5%的可采用高烟囱扩散稀释或采用氨吸收处理，使之达到排放要求后排空；而含量超过3.5%的高浓度SO2则可采用集中回收处理方法生产下列产品，如硫酸、硫酸铵（硫铵）、硫酸银、亚硫酸钙、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠（重亚硫酸钠）、亚硫酸氢钾（重亚硫酸钾）、液态二氧化硫、三氧化硫（硫酸酐）。

2.1.3含氟气体的回收利用

在硫酸、磷酸、磷肥、磷酸氢铵等产品生产过程中，还会产生一些有剧毒的含氟气体氟化氢（HF）、四氟化硅（SiF4）等。少量的含氟气体可用高空排放扩散稀释的方法处理，或用粉状与粒状的干性吸附剂吸附进行净化处理；而量多的含氟气体则需用水、碱液、氨水、石灰乳或电石渣悬浮液等湿性吸收液吸收后再采用一些化学方法进行加工处理生产含氟产品。HF气体的回收利用可生产如下产品：氢氟酸、氟硅酸、氟乙烯、氟化钠、氟化铝、氟化钾、氟化铵、氟化镁；SiF4气体的回收利用可生产的产品为：氟硅酸、氟硅酸钠、氟硅酸钙、氟硅酸锌、氟硅酸镁、氟硅酸钾、冰晶石。

2.2废水处理

废水处理时，各项参数控制可直接显示出处理效果好坏，现结合上文所述废水处理工艺，逐一列举各项参数。

2.2.1pH值控制

原始废水通常呈酸性，pH值在3左右。第一步碱解处理前，pH值调节到11左右；碱解后，废水pH为中性、弱酸性；第二步生化处理，pH值需控制在7～8；生化处理后，有机物在生化池中降解，pH值为5～6；为维持生化池微生物活性，需经常对pH值进行调节；废水处理完成后，需保证排放时pH值为7～8。

2.2.2反应温度、时间选择

SBR生化池正常反应时，温度需控制在25℃，调试时，需适当升温，反应时间控制在24h。

2.2.3生化通气量影响

在SBR生化池中微生物通常是厌氧、好氧两种混合的生化反应器。因为，必须维持好反应器氧气的含量，既满足厌氧生物需求，又满足好氧生物需求，保证反应速率。通常，好氧生物的氧气需求量为2～4mg/t，厌氧生物氧气含量需低于0.5mg/t。经实验，SBR生化系统使用时，好氧生物氧气含量应为5～8mg/t，厌氧生物氧气含量为0.3～0.9mg/t。工艺通气量按照“气：液=40：1”曝气。

2.2.4控制CODcr浓度

CODcr的浓度是有机磷废水检测主要指标。通常情况下，原始废水CODcr浓度含量为1～4万mg/L。因为原始废水水质不稳，因此需分类收集。含盐废水通过三效浓缩与其他工艺综合处理后，CODcr需控制在2500～2900mg/L。进入SBR生化池废水CODcr浓度需为1300～1500mg/L，确保生化处理效率。

2.3固体废弃物的回收利用

（1）矿山废石、尾矿可以破碎后铺路或进一步粉碎用来生产水泥或制砖等。（2）黄磷生产中剩下的碎矿、粉矿可烧结成球团回收利用。（3）黄磷炉渣可用来铺路，也可用来生产硅钙肥、水泥、渣砖、免烧砖、路面砖、水玻璃、矿渣棉、白炭黑、硅胶、硅铝凝胶、硅酸溶胶等产品。（4）黄磷副产的磷铁可作为冶金行业生产特种钢使用的脱氧剂和合金剂使用，也可与烧碱或纯碱反应生产磷酸钠盐或磨细后用来生产高磷肥料等。（5）黄磷污水沉淀池中沉积的磷泥可用真空回收法、蒸馏法、化学药剂（碳铵、烧碱、双氧水等）法、电场处理法等方法回收黄磷，或用简易的燃烧法烧制45%的泥磷酸，然后将泥磷酸与石灰乳进行中和反应制取饲料磷酸氢钙。烧制泥磷酸后的炉渣又是一种极好的优质磷肥，可直接粉碎后出售或配制复合肥料。（6）重钙生产中使用的湿法磷酸排出的磷石膏可以用来生产硫酸并联产无熟料的425#硫酸盐水泥，还可用于制造建筑材料和装饰材料，如：仿大理石板、石膏装饰板、空心条板、石膏砌块、石膏粉、刮墙腻子、嵌缝腻子、耐火板、复合矿化剂、水泥缓凝剂以及做造纸的填料，生产硫酸铵肥料或在农业上用来改良土壤等。

结语

即使大部分的磷化工的生产为我们的生存环境带来了诸多的问题，但是，我们仍然需要利用新的污染处理技术进行污染危害的处理。在有机磷化工方面产生的污染物需要着重注意，并且应该实现较好的有机磷处理的方法，这项任务迫在眉睫并且需要着重关注。

参考文献：

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[2] 余维，何伟军，王康，等.技术创新与宜昌磷化工特色产业集群升级[J].科技进步与对策，2010，27（17）：90-93.

（作者单位：瓮福达州化工有限责任公司）