含氟废水处理效果影响因素

含氟废水处理效果影响因素

闵航 王梅 汪兆金

中核兰州铀浓缩有限公司 甘肃省 兰州市 730065

摘要：通过分析含氟废水的处理效果，并通过化学沉淀法和混凝沉淀法处理过程中的影响因素;探讨了不同进水温度、不同Ca离子浓度、PAM/PAC浓度和pH值对新出水的影响，寻找最佳处理效果比。

关键词：废水处理；化学沉淀法；混凝沉淀法；含氟处理

1含氟废单元简介

含氟废水处理装置由进油隔离罐、气浮机、反应器、沉降罐、压滤机等组成。冷聚合装置的高浓度含氟废水进入油隔离罐，通过沉淀将顶部浮油撇到浮油罐内。废水进入两级气浮进一步除油。然后进入一级反应，加入氯化钙进行反应，反应液进入一级沉降，进行污泥和水的分离。上清液进入二次反应进行进一步反应除去剩余的F离子，进入二次沉淀池，合格的上清液进入清澈池排放到污水处理单元。污泥由污泥提升泵送入板框式压滤机，固体套袋送到危险废物处理装置进行处理。

2混凝沉淀法

原理是利用铝离子与氟离子络合反应,以及由于铝盐水解而生成的中间产物对氟离子的反应,这种配位体交换作用、物理吸附作用以及卷扫作用能够除去水中的氟离子。

3工艺指标

如图1

图1工艺指标处理量

图2实际污水日处理

4实际应用及处理

通过实验确定了最佳工艺条件：在钙盐絮凝沉淀阶段，pH≈9，PAC投加量到850ppm、PAM投加量到55ppm时，沉降速度随PAC含量的增大而降低；上清液透明度随PAC浓度的增大而增大；沉降高度随PAC含量的增大略有增加。

因实际处理过程中，F-与Ca2+发生化学反应生成CaF沉淀时,反应速度较慢,很长时间才可以达到平衡；因此为了加快反应，采取加入过量CaCl2溶液，理论除氟用量为2～5倍，我厂实际测量CaCl2用量为1.5倍左右，实际测量含氟废水为稀释2倍左右，絮凝反应器中停留时间为：30min。沉降罐沉降时间：9h条件下，能得到好的处理效果但是在处理过程中，两级沉降罐内污泥不能有效沉降、絮体小、一级沉降罐内水质浑浊，随后在日常生产过程中，寻找其处理效果不良的原因。

可以总结为以下几点：

（1）混凝沉淀法存在弊端，受到搅拌速率和沉降时间的影响，以及水中硫酸根、氯离子等阴离子浓度的影响,导致处理后的出水水质不太稳定。

（2）化学沉降在化工生产中主要采用Ca2+处理含氟废水，这种化学沉淀除氟方法简单,成本较低,但是投加量需要准确把握,才能降到一定标准，否则容易出现沉降效果达不到预期效果的结果。

（3）pH条件控制在6.5～8范围内时，絮凝沉淀较好，除氟效率较为理想。但因为实际工艺条件，第一气浮装置pH在8.2～9.3，反应釜pH在8.1～8.7之间。略高于理想最优处理pH值。

（4）外界因素对水处理效果的影响

1）水温过高或过低对絮凝均不利。一般水温条件宜控制在20～30℃。

2）搅拌速度和时间的影响：速度过快、时间过长：会将大颗粒的固体搅碎成小颗粒，将能够沉淀的颗粒搅碎成不能沉淀的颗粒。速度过慢、时间过短：絮凝剂不能与固体颗粒充分接触，不利于絮凝剂捕集胶体颗粒。

（1）反应器上PAC和氯化钙加注点在同一管道混合器上，正常处理过程中絮体在混合器内沉积使管道混合器缩径造成注入量和废水输送量不稳定，严重时导致反应器废水中断，处理停止。

（2）反应器搅拌器桨叶只有一级，而且反应器搅拌器转速设计比较低，达不到理想的混凝效果，后续进入沉降罐后絮体不能有效沉降，沉降罐内水质不清澈排水浑浊。

（3）反应器各试剂注入点设计都在水面以上，反应器废水为下进上出，致使试剂加入反应器后反应混凝效果不佳，达不到理想除F-效果。

（4）对于pH的控制与加药量配比，仍然需要在今后生产中不断摸索。

（5）精准配制CaCl2溶液浓度，对处理效果有重大影响，Ca2+浓度过高将导致沉淀速度减慢，絮凝效果变差，无法形成絮凝体下沉的后果。

（6）搅拌速率与停留时间应根据处理量的不同以及稀释浓度倍数，根据日常经验确定一个合适的区间。

（7）建议增设新水管线伴热，确保新水进水温度能保持在20～30℃左右，能够得到良好处理效果。

（8）未来生产中，应考虑PAC与CaCl2输送管线分线输送的设计。

结束语

我厂处理工艺相对简单，投资少，可处理浓度范围广，易于控制，效果稳定，除氟率高;采用板框压滤机，废渣回收方便，含水率低，可自动控制。目前，除氟方法存在的主要问题有:简单低效、能耗高、技术要求高、成本高、浪费等。这些缺陷使得它们的应用非常有限。寻找一种吸附容量大、易分离、重复利用效果好的新型吸附剂，既能去除溶液中的氟离子，又不易造成二次污染将成为未来氟废水处理技术的热点。

参考文献

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[2]万金儒.工废水处理技术分析[J].化工管理,19(14).