钙盐沉淀-混凝沉淀法处理酸性含氟工业废水

钙盐沉淀-混凝沉淀法处理酸性含氟工业废水

北极星环保网讯： 摘要：通过对某化工厂排放的酸性高浓度含氟废水的多种处理方法进行实验，最终决定采用NaOH中和、氯化钙化学沉淀、PAC二次絮凝沉淀进行处理。 水中氟浓度可低于4mg·L-1，满足国家规定的一级排放标准。

关键词：氟、化工废水、钙盐沉淀、混凝沉淀

我国现行《废水综合排放标准》（-1996年）规定，排放水中F-的质量浓度不得超过10 mg·L-1，一般条件下氟化钙的溶解度为8.9 mg·L-1 1. 因此，含氟工业废水处理较难将出水F-质量浓度稳定控制在10mg·L-1以下。

处理含氟废水的方法有很多种。 国内外常用的方法大致可分为两大类，即沉淀法和吸附法。 目前，对于高浓度含氟工业废水，一般采用钙盐沉淀法，即在废水中添加石灰乳，使氟离子与钙离子形成CaF2沉淀而去除。 但该方法处理后出水难以达标，污泥沉降慢，脱水困难。 絮凝沉淀法和吸附法主要用于中低浓度含氟废水。 对于高浓度含氟废水，为了保证出水水质，往往需要进行两步处理。 首先采用石灰沉淀，将氟含量降至20～30 mg·L-1，然后采用吸附剂处理，将氟含量降至10 mg。 •L-1 或更低。

该文章结合了化学沉淀和絮凝沉淀。 在钙盐沉淀的基础上，考虑不同铝盐混凝沉淀、碱种类等多种因素，对福建某化工厂含氟废水进行了小试。 研究发现，用NaOH调节废水的pH值，用CaCl2作为沉淀剂辅助PAC的混凝沉淀。 出水氟离子浓度小于4 mg·L-1，符合排放标准，效果稳定。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

JJ-4六连杆电动搅拌器、PHS-25 pH计（上海雷磁厂）、PXS-270离子活度计（上海雷磁厂）、E-201-C pH电极、PF-1型氟电极、217型双联盐桥甘汞电极。

将Ca(OH)2配制成10%乳液，将CaCl2、PAC、Al2(SO4)3配制成10%溶液。 将NaF（分析纯）在105℃至110℃下干燥2小时，然后保存在干燥器中，制备氟离子电极校准所需的不同浓度的含氟水溶液。 试验所用废水为福建某化工厂含氟工业废水。 该化工厂是一家集萤石开采、加工、氟化物生产、销售于一体的氟化工公司。 主要产品包括氟化氢、氟化氢铵、氟化铵及其他氟化盐。 。

1.2 测试方法

取一定量的含氟废水，氟离子浓度为975～•L-1，pH值为2.95～3.23。 使用以下方法进行测试：

用Ca(OH)2调节pH值至中性或碱性，反应1小时，加入PAC或Al2(SO4)3等混凝剂反应10分钟，2小时后测定上清液氟离子浓度的降水量。

用NaOH调节pH值至中性或碱性，加入CaCl2反应1小时，加入PAC作为混凝剂反应10分钟，沉淀2小时后测定上清液氟离子浓度。

2结果与讨论

2.1 钙离子浓度对氟离子去除的影响

石灰沉淀处理工艺运行成本低，是目前最常用的处理方法。 通过添加Ca(OH)2调节废水的pH值。 同时，钙离子与氟离子形成CaF2沉淀。 反应1小时后，添加PAC作为混凝剂，浓度为400 mg·L-1。 反应10分钟后，沉淀需要2小时。 ，测定上清液的氟离子浓度，实验结果如下表所示：

氟离子与钙离子之间的静电引力强，晶格能高，氟化钙的溶解度小。 其溶度积为Ksp=4×10-11（25℃）。

2F-+Ca2+-CaF2↓

由反应方程式可知，钙离子浓度越大，溶液中氟离子浓度越小。 测试结果与理论分析一致。 随着钙离子浓度的增加，废水中氟离子的浓度降低。 但添加石灰乳后，即使其投加量使废水pH达到12，也只能将废水中氟离子浓度降低至15mg/L左右，且水中悬浮物含量很高。