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含氟工業廢水的深度處理技術 宣城廢水處理公司

文章出處:未知發表時間:2022-04-15 13:25:21

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  含氟廢水普遍來源于氟化工、鋁電解、玻璃制造等行業的生產過程,氟的超標排放會對人體形成嚴重的危害。目前,高濃度含氟工業廢水處理主要采用石灰沉淀法實施預處置,廢水中的氟濃度能夠降至2060mg/L。為了保證出水到達國家污水綜合排放規范(GB8978—1996)中規則的10mg/L的請求,需求進一步采用絮凝沉淀、吸附等辦法實施深度處置。其中絮凝沉淀法因其操作簡單的特性,工程應用較廣。絮凝沉淀除氟過程包含兩個階段,一是吸附除氟階段,決議氟的去除效率;二是沉淀產物固液別離階段,決議二次沉淀池的設計和運轉。已有研討主要集中于探究絮凝劑吸附除氟的影響要素,包括絮凝劑的品種、水力條件、反響pH值等,而關于沉淀產物的固液別離性能研討較少。

 

  在前期工作中,作者所在課題組展開了晶種誘導結晶法從氟化工行業高濃度含氟廢水中回收冰晶石和氟化鈣的研討,發現了晶種能夠強化結晶沉淀效果。在此根底上,本文經過在絮凝沉淀過程中添加晶種,以出水氟濃度和絮凝沉淀產物的沉降性能為調查指標,研討了晶種關于絮凝沉淀除氟過程的誘導強化作用,并采用自主開發的沉淀反響與固液別離一體化設備,對某氟化工含氟廢水實施了深度處置,探究了晶種誘導絮凝法應用的可行性。

 

  1、資料與辦法

 

  1.1 實驗藥劑

 

  模仿廢水由氟化鈉配制,廢水氟濃度為100mg/L。工業廢水取自湖南某氟化工廠,來源于高濃度含氟廢水經石灰沉淀后的母液,水質如表1所示,pH值為12.4。沉淀劑由氯化鈣配制,絮凝劑為聚合氯化鋁(純度28%),陰離子、陽離子和非離子型聚丙烯酰胺。晶種為氟化鈣顆粒,粒徑范圍為200400目。

 

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  1.2 一體化反響器設計

 

  反響與固液別離一體化設備如圖1所示,能夠在連續運轉過程中同時完成絮凝反響與絮凝沉淀產物的沉降別離。設備由聚丙烯制成,內筒(1)尺寸為200mm×600mm,外筒(2)直徑為315mm,設備總容積40L。進水(5)(6)從反響器頂部參加內筒(1),攪拌反響后的溶液經過擋板(3)進入外筒(2)并完成固液沉降別離,上清液從出水口(7)流出,晶種等沉淀物則停留在反響器底部發揮誘導絮凝作用。

 

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  1.3 實驗過程

 

  小試實驗在燒杯中實施,向1000mL含氟廢水中定量參加沉淀劑和絮凝劑,控制晶種參加量為10g/L,反響pH值為78。攪拌反響10min,反響完畢測定出水濁度、上清液氟濃度和鈣濃度。

 

  中試實驗在一體化反響器中實施,預先向反響器中參加晶種及少量自來水,運轉過程中分別用磁力泵和計量泵連續參加工業廢水和絮凝劑,用鹽酸調理反響pH,距離時間從出水口(7)取樣,測定出水pH和氟濃度。

 

  2、結果與討論

 

  2.1 模仿廢水小試實驗

 

  2.1.1 晶種對出水氟濃度的影響

 

  控制反響Ca/F比為1.52,晶種對絮凝出水氟濃度的影響如圖2所示。添加晶種前,經過4種絮凝劑處置后的出水氟濃度在17mg/L23mg/L之間。添加晶種后,出水氟濃度顯著降低,特別經聚鋁處置后的出水氟濃度降至6mg/L以下。因而,添加晶種有助于提升絮凝除氟的效率。

 

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  2.1.2 晶種對出水濁度的影響

 

  選擇聚鋁作為絮凝劑,控制反響Ca/F比為1.52,晶種對絮凝出水濁度的影響如圖3所示。添加晶種前,經聚鋁處置后的出水濁度需求沉降300s后才干降低至100NTU左右。添加晶種后,絮凝沉淀物沉降速度顯著增大,出水濁度快速降低。因而,添加晶種能夠有效改善絮凝沉淀物的沉降性能。同時,聚鋁用量在40mg/L400mg/L之間時,出水濁度的變化不大,能夠恰當降低聚鋁用量以儉省藥劑本錢。

 

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  2.2工業廢水小試實驗

 

  控制聚鋁用量為100mg/L,反響Ca/F比對出水氟濃度的影響如圖4所示,隨著Ca/F比的增大,出水氟濃度低于10mg/L,出水鈣濃度根本穩定。由于本實驗中的廢水來源于高濃度含氟廢水經石灰沉淀處置后的母液,剖析發現母液中剩余的鈣濃度高達7.6mmol/L。在不外加沉淀劑的狀況下,反響Ca/F比為3.0。闡明廢水中鈣濃度已遠遠過量,能夠滿足氟化鈣沉淀的需求,無需外加鈣鹽提升沉淀除氟效果。

 

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  不添加鈣沉淀劑時,聚鋁用量對出水氟濃度的影響如圖5所示,隨著聚鋁用量的增大,出水氟濃度逐步降低,當聚鋁用量為100mg/L時,出水氟濃度低于10mg/L。而文獻中相似實驗條件下的聚鋁用量需求到達400500mg/L,再次證明添加晶種對提升絮凝除氟效率的強化作用。另外,出水鈣濃度根本不隨聚鋁用量的增加而變化,這是由于廢水氟濃度較低,氟化鈣沉淀反響的條件處于臨界過飽和區,Ca2+難以自發與F-分離生成氟化鈣沉淀。此時,主要依托聚鋁對氟的配合吸附作用,生成Al(OH)3-x·xF等形態的絡合沉淀物,到達除氟的目的。

 

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  2.3 工業廢水中試實驗

 

  預先調理廢水pH值至7.27.6,廢水流量為40L/h,聚鋁用量為200mg/L,出水氟濃度和濁度隨運轉時間的變化如圖6所示。在連續的絮凝沉淀過程中,出水氟濃度穩定在10mg/L以內,出水濁度低于30NTU,出水水質到達國家污水綜合排放規范(GB8978—1996)的請求。

 

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  3、結論

 

  (1)在絮凝沉淀除氟過程中添加晶種,能夠顯著降低出水氟濃度、提升沉淀產物沉降性能,強化除氟效果。

 

  (2)采用一體化沉淀反響器處置某氟化工含氟廢水,在廢水pH值為7.27.6,廢水流量為40L/h,聚鋁用量為200mg/L的條件下,出水氟濃度穩定低于10mg/L,濁度低于30NTU,到達國家污水綜合排放規范(GB8978—1996)的請求。

 


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