鈣鹽沉淀-混凝沉淀法處理酸性含氟工業(yè)廢水

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:摘要：通過對某化工廠排放的酸性高濃度含氟廢水進(jìn)行多種方法處理的試驗(yàn),最終確定采用NaOH中和、氯化鈣化學(xué)沉淀,PAC二級絮凝沉淀進(jìn)行處理,出水中的氟濃度可以小于4mg•L-1可以達(dá)到國家規(guī)定的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：氟，化工廢水，鈣鹽沉淀，混凝沉淀

我國現(xiàn)行的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）規(guī)定排放水中F-的質(zhì)量濃度不超過10mg•L-1，而一般條件下氟化鈣的溶解度為8.9mg•L-1，因此，處理含氟工業(yè)廢水的難度較大，很難穩(wěn)定地控制出水中F-的質(zhì)量濃度小于10mg•L-1。

含氟廢水的處理方法有多種，國內(nèi)外常用的方法大致分為兩類，即沉淀法和吸附法。目前，對于高濃度含氟工業(yè)廢水，一般采用鈣鹽沉淀法，即向廢水中投加石灰乳，使氟離子與鈣離子生成CaF2沉淀而除去。但該方法處理后出水難達(dá)標(biāo)、泥渣沉降緩慢且脫水困難。絮凝沉淀法及吸附法主要用于中低濃度含氟廢水。對于高濃度的含氟廢水，為保證出水質(zhì)量，往往需進(jìn)行兩步處理，先用石灰進(jìn)行沉淀，使氟含量降低到20～30mg•L-1，繼而用吸附劑處理使氟含量降到10mg•L-1以下。

文章結(jié)合化學(xué)沉淀和絮凝沉淀，在鈣鹽沉淀的基礎(chǔ)上，從配合不同鋁鹽混凝沉淀以及堿的種類等多種因素上考慮，對福建某化工廠含氟廢水進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用NaOH調(diào)節(jié)廢水pH，以CaCl2作為沉淀反應(yīng)劑并輔助PAC的混凝沉淀作用，出水氟離子濃度小于4mg•L-1，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，效果穩(wěn)定。

1試驗(yàn)部分

1.1試劑與儀器

JJ-4六聯(lián)電動攪拌器，PHS-25型pH計(jì)(上海雷磁廠)，PXS-270型離子活度計(jì)(上海雷磁廠)，E-201-C型pH電極，PF-1型氟電極，217型雙鹽橋甘汞電極。

Ca(OH)2配制成10%乳液，CaCl2、PAC、Al2(SO4)3配制成10%溶液。NaF(分析純)105℃～l10℃烘干2小時(shí)后干燥器中保存，配制成所需的不同濃度的含氟水溶液，用于標(biāo)定氟離子電極。試驗(yàn)所用廢水為福建某化工廠含氟工業(yè)廢水，該化工廠是集螢石開采、加工、氟化物生產(chǎn)銷售為一體的氟化工公司，主要產(chǎn)品有氟化氫、氟化氫銨、氟化銨等氟化鹽。

1.2試驗(yàn)方法

取一定量的含氟廢水，氟離子濃度為975～1094mg•L-1，pH值2.95～3.23，采用下述方法進(jìn)行試驗(yàn)：

用Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH值到中性或堿性，反應(yīng)1h，投加PAC或Al2(SO4)3等混凝劑反應(yīng)10min，沉淀2h后測定上清液氟離子濃度。

用NaOH調(diào)節(jié)pH值到中性或堿性，加入CaCl2反應(yīng)1h，投加PAC作為混凝劑反應(yīng)10min，沉淀2h后測定上清液氟離子濃度。

2結(jié)果及討論

2.1鈣離子濃度對氟離子去除的影響

石灰沉淀法處理工藝運(yùn)行成本低，是目前使用最多的處理方法。通過投加Ca(OH)2調(diào)節(jié)廢水pH值，同時(shí)鈣離子與氟離子形成CaF2沉淀，反應(yīng)1h后，投加PAC作為混凝劑，投加濃度為400mg•L-1，反應(yīng)10min后沉淀2h，測定上清液氟離子濃度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：

氟離子與鈣離子之間的靜電引力強(qiáng)，晶格能高，氟化鈣的溶解度小。其溶度積為Ksp=4×10-11(25℃)。

2F-+Ca2+一CaF2↓

從反應(yīng)方程式來看鈣離子濃度越大，溶液中的氟離子濃度越小。試驗(yàn)結(jié)果與理論分析相一致，隨著鈣離子濃度的增加，廢水中的氟離子濃度下降。但投加石灰乳時(shí)，即使其用量使廢水pH達(dá)到12，也只能使廢水中氟離子濃度下降到15mg/L左右，且水中懸浮物含量很高。

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