新型高效除氟药剂及配套工艺介绍.docx
新型高效除氟剂及配套工艺介绍1、前言氟是人体必需的微量元素之一,适量的氟对人体健康有益,但含量过低或过多都会危害健康,特别是过多会造成氟中毒。人们日常饮用水中氟含量一般控制在0.4-0.6mg/L,长期饮用氟离子浓度大于1mg/L的水对人体是有危害的,严重者会引起氟中毒和氟中毒等疾病,甚至诱发肿瘤的发生,严重威胁着人体的健康。随着现代工业的发展,大量高浓度含氟工业废水排出,这些废水中一般都以氟离子(F-)的形式含有氟,但很多企业并没有完善的处理设施来处理这些废水。 排放的废水中氟含量超过国家排放标准,氟离子浓度应超过10mg/L(山东省标准为1.5mg/l),严重污染了人类赖以生存的环境,对人体健康构成了极大威胁。因此高浓度含氟废水的处理已成为当前环保与健康领域的重要研究课题。2、含氟废水的来源含氟废水主要来自于含氟产品的制造、焦炭生产、电子元件生产、电镀工业、玻璃及硅酸盐生产、钢铁和铝制造、金属加工、木材防腐、农药及化肥生产、煤炭开采、煤化工、稀土工业以及电厂烟气脱硫过程等,这些过程中都会排放含氟的工业废水。 3.含氟废水的处理方法目前,国内外处理高浓度含氟废水的方法有多种,最常见的有化学沉淀法和絮凝沉淀法。
其中化学沉淀法主要用于高浓度含氟废水的处理,最常用的方法是钙盐沉淀法,也就是石灰沉淀法。通过向废水中加入钙盐等药剂,使钙离子与氟离子发生反应,生成CaF2沉淀,从而达到去除废水中氟的目的。其化学反应为:Ca2++2F-→CaF2↓。此工艺简便,成本低廉。但常用的石灰沉淀除氟法中生成的氟化钙沉淀会包裹在Ca(OH)2颗粒表面,不能得到充分利用,因此需要加入过量的Ca2+,但大量的钙盐混入污泥中,不但增加了污泥产量,而且降低了含氟污泥的纯度。 同时处理后的废水中氟含量达到20mg/L以上,难以达到国家规定的排放标准。絮凝沉淀处理废水过程中,容易生成非常细小的颗粒,比重小,粘度大,沉淀时呈胶体状,不易分离,不仅造成废水难以达标,而且生成的污泥含水率高,难以回收利用。随着废水中氟含量标准的不断提高,采用传统的化学沉淀、絮凝沉淀等方法处理后的废水中氟含量很难达到排放标准。 为了进一步降低含氟废水中氟离子浓度,目前的含氟废水处理工艺除上述两大类外,还有吸附、离子交换树脂、液膜、反渗透、电渗析、共蒸馏等。其中,吸附由于操作简单、成本低、易得等优点,成为最流行的方法。在吸附研究中发现,红粘土、活性炭、粉煤灰、氧化铝、羟基磷酸钙、累托石等对氟离子有一定的吸附效果,这些粉体形式的材料去除效率很高,但只适用于低氟废水的深度处理,且吸附剂通常难以分离和再生,限制了它们的应用。
因此,从实际操作性和经济性因素考虑,对于以满足排放标准为主要目标的工业废水处理,亟待开发一种高效的含氟工业废水处理剂,以克服传统钙盐、铝盐沉淀法及吸附法除氟的不足,有效去除废水中的氟离子,保证废水处理后的氟离子达到排放标准。 新型高效除氟剂研发及应用高效除氟剂是我公司自主研发的高效除氟剂,可克服传统钙盐、铝盐沉淀法、吸附法除氟的不足,有效去除废水中的氟离子,保证废水处理后氟离子浓度小于2mg/l,最低可降至0.5mg/l以下,远低于《污水综合排放标准》(-1996)规定的一级排放标准(≤8mg/l)。本产品用于高氟地区地表水处理,可使水厂出水氟离子浓度降低至≤0.8mg/l,最低可达0.1mg/l,优于《生活饮用水卫生标准》规定的氟离子浓度。 与钙、铝盐配合使用,对于高氟工业废水的处理具有良好的经济效益和社会效益。五、配套处理工艺1.工艺流程2.工艺流程介绍:含氟废水经均质池收集后,由提升泵提升进入一级脱氟反应器,加入脱氟剂1,充分反应后流入一级脱氟沉淀池进行沉淀。一级脱氟沉淀池上清液在重力作用下流向二级脱氟反应器,加入脱氟剂2后充分反应生成含氟沉淀颗粒。二级脱氟反应器出水在重力作用下流进入二级脱氟沉淀池进行沉淀。
二级除氟沉淀池的上清液在重力作用下流入中间池,再由泵送至精密过滤器过滤,去除氟离子等悬浮物。精密过滤器出水进入澄清池,出水氟离子含量达到1.5mg/L以下。初、二级沉淀池产生的沉淀颗粒送至污泥浓缩池。污泥浓缩池中的污泥经浓缩后送至板框压滤机脱水。脱水后的污泥外运处置,废水返回均质池处理。六、应用效果1、山东某石化企业,处理后氟离子深度/l小于1.5m