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1、第20卷第3期湖南有色金属2004年6月HUNANNONFERROUSMETALS31·环保·高浓度酸性含氟废水处理试验研究吴兆清(湖南有色金属研究院,湖南长沙410015)摘要:采用石灰-铝盐两段净化工艺,对高浓度酸性含氟废水进行处理研究。介绍了pH值、沉淀时间、搅拌时间、A1/F等条件对处理水残氟的影响。结果表明:控制一段pH=11,淀淀1h,二段pH=6～8,A1/F=4,沉淀2h,处理后外排水中氟浓度小于10mg/L,达到国家排放标准。该工艺简单可行、操作方便,经现场验证,效果良好。关键词:高浓度酸性含氟废水;除氟;石
2、灰中和;搅拌;CaF2沉淀中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1003-5540(2004)03-0031-03氟是人体必需的微量元素,但长期饮用过量的上,影响CaF2的反应快速进行。因此,本研究采用氟或接触高浓度含氟废水会引起疾病,甚至急性氟在石灰一段处理基础上,投加铝盐作为混凝剂,进一中毒。某些行业,如萤石矿开采、铝盐加工、玻璃、电步除氟,使处理水稳定达标排放。子行业产生的废水含氟较高,高浓度含氟废水进入常用的除氟混凝剂有铁盐和铝盐两大类。在选环境水体易引起地方性氟中毒病症。因此,高浓度择混凝剂上,考虑到投加铁盐会
3、污染氟石膏(该厂氟含氟废水的处理日益引起人们广泛的关注。石膏作为一种付产品)影响其质量,且在试验中筛选受某厂的委托,对该厂高浓度含氟废水(含氟约混凝剂时也发现铝盐的混凝效果比铁盐要好,因此4000mg/L)进行处理试验。经试验研究,采用石灰本方案最终选定铝盐作为除氟混凝剂。-铝盐法两段净化工艺处理,取得了良好的效果,处铝盐加入到废水中后,Al3+与F-络合生成羟基理后净化水氟浓度可稳定达到GB8978-1996一级氟化铝化合物以及铝盐水解中间产物,部分Al3+生标准要求。成Al(OH)-3矾花对F的配位体交换、物理吸附、网1石
4、灰-铝盐法除氟原理捕作用而去除废水中的氟。其反应式可表示为:7+7+-Al13O4(OH)24+XFWAl13O4(OH)24-XFX+XOH-高浓度酸性含氟废水,氟的存在形态以F为--Al(OH)3+XF→Al(OH)3-XFX+OH-2+主。在废水中加入石灰,利用F与Ca反应生成本研究针对高浓度含氟酸性废水的特点,采用难溶的CaF2沉淀而达到除氟的目的。其反应原理化学沉淀法和混凝沉降法相结合,综合了两种方法如下:2+-的优点,克服了单一方法的缺点,可确保处理水达到Ca+F=CaF2↓国家标准要求。单一采用石灰法处理,即使p
5、H值高达12以上,也只能使沉淀后出水含氟控制在15～20mg/L左2试验研究结果右,达不到排放标准要求。其原因,一方面由于石灰2+211试验条件及对象乳的溶解度较小,未能提供充足的自由Ca使之形试验设备与试剂:ER4混凝搅拌试验机、2L烧成CaF2沉淀,另一方面新生成的CaF2微粒具有一杯、PHS-ⅢC酸度计、20L、30L搪瓷桶;工业石灰定的溶解度(18℃时为1613mg/L),同时,废水中2-2-(含Ca约65%),用自来水配成10%石灰乳投加;工SO4、CO3离子吸附在反应中形成的CaF2微粒业硫酸铝用自来水配制成10%
6、的溶液投加。作者简介:吴兆清(1956-),男,高级工程师,主要从事环境评价与试验对象:本试验用水以某厂的干法氟化盐和环境治理等工作。湿法氟化盐工艺废水为试验研究对象,该废水特点32湖南有色金属第20卷是酸度大、含氟浓度高、其他有害物质含量微,其水212试验流程-质成分:pH=117;F:4100mg/L。试验流程如图1所示。图1试验流程图213试验结果及讨论300mL),用定量滤纸过滤化验,结果见图3。由图321311一段石灰中和pH值与上清水残氟的关系可知,处理水残氟与反应时间成反比,反应时间越原废水加入不同量的石灰乳,控
7、制不同的pH长,处理水中残氟量越低,当搅拌反应时间到达30值,搅拌30min,沉淀1h,取上清水化验,结果见图min后,处理水残氟量无明显变化,反应基本达到平2。随pH值的升高,上清水残氟迅速下降,当pH值衡。到达615左右时,上清水残氟出现一个低谷;pH值21313一段中和沉淀时间与处理水残氟关系再上升,上清水中残氟浓度有一定程度的升高;pH取12L原水加入石灰乳调整pH至11左右,搅值大于815后,上清水残氟又降低;当pH值大于拌反应30min,等量分成12份自然沉淀,在不同的1015后,上清水残氟迅速下降,至pH值为12
8、10,上时间段取上清水化验,结果见图4,由图4可知,一段清水中的氟已较低,可达到25mg/L的水平。石灰中和除氟反应生成物沉降速度较快,沉淀20min后,上清水残氟降至65mg/L,至60min后可降至35mg/L的水平,以后随时间的延长,上清水残氟量无明显的变化。图2一段中
