电解铝厂含氟废水处理工艺

申请日期2019.06.28

公开（公告）日期2019年9月27日

IPC分类号C02F9/04； /14; /16

概括

本发明属于电解铝厂生产废水处理技术领域，具体涉及一种电解铝厂含氟废水的处理工艺。采用“预处理+除氟过滤”组合工艺。预处理采用混合、絮凝、沉淀，砂滤工艺采用活性氧化铝作为除氟过滤介质，可将含氟废水处理达标，满足环保要求。

索赔

1、一种电解铝厂含氟废水处理工艺，其特征在于：对电解铝厂生产废水采用“预处理+除氟过滤”组合工艺，处理电解铝厂含氟废水废水治理至5 mg/L 满足环保要求，具体步骤如下：

(1)预处理：包括混合、絮凝、沉淀、砂滤四个单元；电解铝厂含氟生产废水提升至搅拌装置。混合装置的混合时间为10～30秒；混合后的废水进入絮凝装置。、添加混凝剂并利用机械搅拌或水力搅拌扰动水体产生速度梯度或涡流，促使颗粒相互碰撞并聚结；经过混合絮凝后，水中的悬浮物形成粒径较大的絮凝体。在沉淀单元沉淀后，悬浮颗粒利用重力从水中分离出来；最后进入砂滤单元，利用石英砂颗粒滤料拦截水中的悬浮颗粒，从而进一步降低水的浊度；

(2)除氟过滤：除氟过滤介质采用活性氧化铝。步骤（1）砂滤池的水进入活性氧化铝过滤池。采用活性氧化铝置换过滤水中的氟，达标后排放。

2.根据权利要求1所述的电解铝厂含氟废水的处理工艺，其特征在于：步骤（1）中的混合和絮凝所用的混凝剂和混凝剂分别为多氯化剂。对于铝和聚丙烯酰胺，投加量取决于原水中悬浮物的浓度；聚合氯化铝用量为100～300mg/L，聚丙烯酰胺用量为5～10mg/L。

3、根据权利要求1所述的电解铝厂含氟废水处理工艺，其特征在于：步骤（1）中的沉淀采用斜管沉淀，液位负荷取决于原水具体水质参数。水。取值为5~10m3/m2·h。

4、根据权利要求1所述的电解铝厂含氟废水的处理工艺，其特征在于：步骤（1）中的砂滤采用石英砂过滤，过滤速度取决于原水的具体水质参数。水。值为8~10m/h。

5、根据权利要求1所述的电解铝厂含氟废水处理工艺，其特征在于：步骤（2）除氟过滤采用活性氧化铝过滤，过滤速度取决于原水具体水质参数。为1.0~2.0m/h；活性氧化铝吸附剂失效后，用硫酸铝溶液作为再生剂对活性氧化铝进行再生，以恢复活性氧化铝的吸附能力。再生液浓度为1~2%。

手动的

一种电解铝厂含氟废水处理工艺

技术领域

本发明属于电解铝厂生产废水处理技术领域，具体涉及一种电解铝厂含氟废水的处理工艺。

背景技术

本发明公开了一种电解铝厂含氟废水处理新装置。氟是电解铝企业常见的特征污染物。电解铝生产采用熔盐电解法，生产所需原料为氧化铝和氟化盐。电解过程中，部分氟化物会随电解烟气蒸发，散落在电解厂区内。部分分散的氟化物将进入工厂的循环水系统，最终进入废水处理站。部分分散的氟化物将被雨水冲刷至厂区初期雨水收集池，最终进入废水处理站。因此，电解铝厂的废水中往往含有一定量的氟。

如果有人在氟污染地区工作或生活，摄入过量的氟，就会在人体内蓄积，对人体健康造成严重危害。动物通过空气、水和饲料吸收氟。动物摄入过多的氟会影响其生长发育。植物吸收过量的氟，严重时会导致植物死亡，影响作物生长，甚至减产或绝收。

电解铝厂废水中常含有一定量的氟，约为20-10mg/L。根据《铝工业污染物排放标准》GB 25465-2010，新建企业废水排放氟化物（以F计）最高允许值为5mg/L。

采用本发明的工艺流程，可以有效去除废水中的氟化物，使生产废水达标排放，满足环保要求。

一般情况下，当废水含氟浓度较高时，可采用钙盐沉淀法，即石灰沉淀法。石灰沉淀法是处理高浓度含氟废水的经典工艺。它利用钙离子与氟离子生成CaF2沉淀来去除氟离子。石灰价格便宜，处理方法简单，但存在处理效果差、出水氟离子浓度难以达标、石灰有效利用率低等问题。主要原因是石灰溶解度低，通常以石灰乳的形式添加。生成的CaF2沉淀物包裹在石灰颗粒的外表面，使石灰无法进一步溶解，从而难以在溶液中提供足够量的钙离子。氟化钙在25℃时的溶度积常数Ksp为3.98×10-11。当化学计量Ca/F摩尔比为2:1时，氟离子平衡浓度为8.17mg/L。但实际废水中还存在其他阴离子，如Cl-、NO3-、SO42-等，这些阴离子会增加氟化钙在水中的溶解度。因此，根据相同的离子效应，可获得较低的氟离子浓度（

发明内容

电解铝厂生产废水一般SS（悬浮物）为100-500mg/L，氟含量约为20-10mg/L。为了解决上述技术问题，石灰沉淀法除氟工艺无法达到5mg/L的排放标准。本发明提供了一种电解铝厂含氟废水的处理方法。主要以除氟为目标，采用“预处理+除氟过滤”组合工艺，将废水含氟量处理至5mg/L以下，满足环保要求。

具体技术方案如下：

一种电解铝厂含氟废水的处理工艺。针对电解铝厂生产废水，采用“预处理+除氟过滤”组合工艺，将废水含氟量处理至5mg/L以下，满足环保要求。具体步骤如下：

(1)预处理：包括混合、絮凝、沉淀、砂滤四个单元；电解铝厂含氟生产废水提升至搅拌装置。混合装置的混合时间为10～30秒；混合后的废水进入絮凝单元。、添加混凝剂并利用机械搅拌或水力搅拌扰动水体产生速度梯度或涡流，促使颗粒相互碰撞并聚结；经过混合絮凝后，水中的悬浮物形成粒径较大的絮凝体。在沉淀单元沉淀后，悬浮颗粒利用重力从水中分离出来；最后进入砂滤单元，利用石英砂颗粒滤料拦截水中的悬浮颗粒，从而进一步降低水的浊度；

(2)除氟过滤：除氟过滤介质采用活性氧化铝。步骤（1）砂滤池的水进入活性氧化铝过滤池。采用活性氧化铝置换过滤水中的氟，达标后排放。

步骤(1)所述的混合絮凝所用的混凝剂和混凝剂分别为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，其用量取决于原水中悬浮物的浓度；聚合氯化铝投加量为100～300mg/L，聚丙烯酰胺投加量为5～10mg/L。

步骤(1)所述的沉淀采用斜管沉淀。液面负荷取决于原水具体水质参数，取值为5~10m3/m2·h。

步骤(1)所述的砂滤采用石英砂过滤，过滤速度取决于原水的具体水质参数，取值为8～10m/h。

步骤(2)除氟过滤采用活性氧化铝过滤。过滤速度取决于原水具体水质参数，取值为1.0~2.0m/h；活性氧化铝吸附剂失效后，用硫酸铝溶液作为再生剂，使活性氧化铝再生。对氧化铝进行再生，恢复活性氧化铝的吸附能力，再生液浓度为1～2%。

与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：

本发明主要针对除氟，采用“预处理+除氟过滤”组合工艺，将废水含氟量处理至5mg/L以下，满足环保要求。

预处理阶段包括搅拌、絮凝、沉淀、砂滤四个单元，进一步降低水的浊度。在除氟过滤阶段，采用活性氧化铝来置换和过滤水中的氟。活性氧化铝是一种白色粒状多孔吸附剂，具有很大的比表面积，是一种较为经济、有效的除氟方法。活性氧化铝是一种两性物质，等电点约为9.5。当水的pH值小于9.5时，可以吸附阴离子，当水的pH值大于9.5时，可以去除阳离子。因此，活性氧化铝在酸性溶液中充当阴离子交换剂，对氟具有很大的选择性。使用前可用硫酸铝溶液对活性氧化铝进行活化再生，使其转变成硫酸盐型。反应如下：

(Al2O3)n·2H2O+SO42-→(Al2O3)n·H2SO4+2OH-

除氟过程中的反应为：

(Al2O3)n·H2SO4+2F-→(Al2O3)n·2HF+SO42-

活性氧化铝失去除氟能力后，可用1%-2%硫酸铝溶液再生：

(Al2O3)n·2HF+SO42-→(Al2O3)n·H2SO4+2F-

每克活性氧化铝可吸附氟的重量一般为1.2～4.5毫克，取决于原水的氟浓度、pH值、活性氧化铝颗粒大小等。活性氧化铝滤料为白色或微红色球状颗粒，具有单层滤料填充高度。滤料不均匀系数K80≤2。支撑层采用卵石分层，高度400mm。

本发明除氟效果好，该工艺出水可满足相关排放标准，满足环保要求。另外，废水处理工艺比较简单、可操作性强，活性氧化铝可通过再生重复使用。