高濃度含氟廢水的處理及氟的回收研究.pdf

1、隨著氟化學(xué)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，含氟廢水的排放量和含氟廢渣的堆棄量逐年增多，對(duì)環(huán)境帶來(lái)的危害逐年增加。目前，在含氟廢水的處理方面，化學(xué)沉淀-絮凝沉淀二段除氟工藝因其操作簡(jiǎn)單而被廣泛應(yīng)用，石灰因其成本低廉成為最普遍的沉淀劑。但該工藝存在以下不足:石灰難以充分反應(yīng)，處理后沉渣量大，污泥沉降性差、含水率高，導(dǎo)致沉渣中的大量氟化物無(wú)法回收，不但浪費(fèi)了寶貴的氟資源，而且大量沉渣堆棄占用土地，并帶來(lái)二次污染。
　　針對(duì)傳統(tǒng)二段除氟工藝的處理缺陷，本

2、課題以湘鄉(xiāng)五礦氟化學(xué)有限公司排放的高濃度含氟廢水為處理對(duì)象，用可溶性的“氯化鈣”代替石灰作沉淀劑參與反應(yīng)，提出了CaCl2-PAC二段除氟工藝。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定了CaCl2-PAC二段除氟工藝的最佳參數(shù)，考察了CaCl2-PAC二段除氟工藝添加氟化鈣作晶種前后的除氟效果、出水水質(zhì)及污泥沉渣的有關(guān)物化性能;通過(guò)SPSS多元回歸分析擬合建立了污泥沉渣含水率與其影響因素間的關(guān)系方程;研究提出了用沉渣替代商品氟化鈣作晶種的技術(shù)，并

3、考察了采用該技術(shù)后的除氟效果、出水水質(zhì)及污泥沉渣的有關(guān)物化性能;設(shè)計(jì)了CaCl2-PAC聯(lián)合晶種投加除氟的處理工藝。主要結(jié)論如下:
　　CaCl2-PAC工藝處理含氟水的最佳參數(shù)為:化學(xué)沉淀階段控制反應(yīng)pH≈9，按照nCa/F=0.75投加氯化鈣，攪拌45min，沉降120min;絮凝沉淀階段控制反應(yīng)pH≈7.5，按照350mg/L投加絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)。處理后出水氟離子濃度降至7mg/L，優(yōu)于國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，但所得污泥

4、含水率高達(dá)70％難以回收。在上述工藝基礎(chǔ)上，添加氟化鈣作晶種，晶種最佳投加量為1.2g，投加后氟離子濃度可降至6mg/L以下，除氟效果得到強(qiáng)化;此外，處理后所得的污泥沉渣中氟化鈣純度達(dá)到85％，含水率可降至50％，所得氟化鈣污泥可以跟生活污泥煅燒做水泥添料進(jìn)行回用。利用SPSS軟件進(jìn)行多元回歸分析，最終建立擬合方程:Y=0.820-0.188X1-0.104X2+0.005X3-0.272X4,由此可知污泥含水率與其影響因素間呈顯著的線

5、性關(guān)系。用沉渣替代商品氟化鈣作晶種參與反應(yīng)，處理后的出水優(yōu)于一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，所得污泥含水率低，替代方案的可行就使處理成本大大降低，實(shí)現(xiàn)了以廢制節(jié)省成本。本文設(shè)計(jì)的CaCl2-PAC聯(lián)合晶種投加的除氟生產(chǎn)工藝由調(diào)節(jié)池、沉淀反應(yīng)池、絮凝反應(yīng)池、豎流式沉淀池和排水池五個(gè)主要部分構(gòu)成，該工藝可實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水，出水部分可回流，其余直接排放，所得污泥經(jīng)干燥處理后可直接進(jìn)行回用，工藝簡(jiǎn)單，除氟效果好。
　　以上結(jié)果表明: CaCl2-PAC聯(lián)合晶種