沉淀-絮凝法治理含氟废水.pdf

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1、2012年7月睫村团蒜瞄工艺与设备沉淀一絮凝法治理含氟废水杨林茂余道腾(中吴晨光化工研究院有限公司)摘要：本文介绍了一个沉淀一絮凝法治理含氟废水的开发应用实例，本法用电石渣处理处理碱性和酸性废水实现了以废治废，本文介绍了方案确定的试验过程、处理原理、工艺和装置设计与处理效果。关键词：氟离子；电石渣；碱性废水；酸性废水；中和沉淀；絮凝：pH值调节引言氟是人体必需的微量元素之一，适量的氟有益于人力健康，但是含量过多都会危害健康。长期饮用含量大于1．5mglL的高氟水则会给人体带来不利影响，严重的会引起氟斑牙和氟骨病以及其他一些疾病，甚至会诱发肿瘤的发生。我国是世界上萤石储量

2、大国，随着氟化工的快速发展，含氟废水的排放量急剧增加，严重威胁着人类健康。氟工业的健康发展，必须对含氟工业废水加以处理。1988年颁布的《污水综合排放标准》(GB8789—88)中规定，新扩改企业对外排放含氟废水，氟化物不得超过lOme：JL。本文介绍了沉淀一絮凝法含氟废水处理的原理、工艺和装置设计与处理效果。该工艺可处理各种浓度的含氟废水，处理后氟离子含量均能达到国家排放标准，处理效果好，运行成本低。l原理用电石渣中的钙离子(Ca2+)和含氟废水中氟离子(F一)的反应生成难溶的氟化钙(caF2)，化学反应方程式：2F+Caz’∞caF：0，同时用稀盐酸的氯离子(CD降

3、低氟化钙在水中的溶解度，将析出的氟化钙沉降分离除去水中的氟离子。含少量氟离子的废水可继续投加絮凝剂(铝盐)，利用铝盐在含氟废水中所产生的矾花对氟离子的吸附、离子交换、络合沉降等作用进一步出去废水中剩余的少量氟离子。2工艺方案确定表1含氟废水的组成序号废水名称r含量(nag／t)主要成分来源l酸性废水13000-35000mg／LHFAHF生产装置'碱性废水4000—25000mg／LNaFF22生产装置3中和废水HF、NaF综合池(pH不确实)4电石渣溶液Ca(OH)2乙炔生产装置制定三组实验方案(1．1，1．2，1．3)，为确定最优处理方案提供实验数据。(1)往酸性、

4、碱性两种含氟废水分别加入不同量的电石渣溶液，开启搅拌器并将转速调到450r／min，5min后停止搅拌并静置2h，取上层清液分析其中的氟离子含量，表2给出了废水处理后的氟离子含量。表2酸性废莉矗加入电石渣溶液／mlr'-(rng／DpH值1000125452．90100661632．641007524l845loo8128．510．36碱性废水加入电石渣溶液／mlr-(mg，t)100O19656100412loo15022．610020020．8实验结果表明，电石渣溶液用于处理含氟废水，尤其是高浓度含氟废水效果显著，同时应当加入足够量的电石渣溶液，酸性废水当显弱碱性时

5、效果较好，但没有达到国家排放标准。(2)往酸性、碱性两种含氟废水分别加入稍过量的电石渣溶液，开启搅拌器并将转速调到450r／min，再用盐酸将废水的pH值调节为中性或弱碱性，停止搅拌并静置2h，取上层清液分析其中的氟离子含量，表3给出了废水处理后的氟离子含量。表3酸性废水／ml电石渣，g加盐酸10％(m1)处理前r(mg，【)处理后FL(mg，DpH值1006832211254．538r68碱性废水／ml电石渣／g加盐酸10％(1111)处理前r(m一处理后F-CmgnJ)pH值1004l72135686．476，68实验结果表明，在电石渣溶液处理含氟废水时，加入适量盐

6、酸，不但可以调节出水的pH值。还可以大幅降低出水的氟离子浓度，使废水排放达到或接近国家排放标准。(3)对于1．2中处理后的出水，进一步添加絮凝剂，经搅拌静置分层后取清液分析。表4给出了絮凝处理后的氟离子含量。表4投絮凝剂前r-(mg／D投絮凝剂后r(mgn3酸性废水4．532．55碱性废水6．473．42实验结果表明，对经沉淀处理后的已达标或接近国家排放标准含氟废水，加入絮凝剂可再次减低出水的氟离子含量。由以上实验结论，确定含氟废水处理的基本路线是：用电石渣溶液通过沉降分离含氟废水中的氟离子，同时用稀盐酸将DH值调节至中性。对沉降处理后仍未能达标的出水，继续投加絮凝剂，

7、进一步出去废水中剩余的少量氟离子。3工艺设计3．1工艺介绍流程简图设计如下图所示，含氟废处经储槽缓存、中和反应、絮凝沉降、一级沉降、DH值调节、斜板沉降、二级沉降、板框机分离等八大步骤处理后，经检测达标排放。各单元设备功能及运行介绍如下：■含氟废水处理流程框图(1)储槽缓存：根据酸碱性质和腐蚀性的不同，分别设置酸性废水储槽和碱性废水储槽，盐酸储槽用于存储废稀盐酸。(2)中和反应：储槽内的废水进入中和池进行中和沉淀反应，中和池内设有搅拌器和DH值在线监控器，反应后的废水夹渣通过溢流口进入一级沉降池；运行时，酸性废水和碱性废水混合调节处理，一