高郵含碘廢水處理設(shè)備一體化污水凈化設(shè)施
對于社會發(fā)展來說, 工業(yè)生產(chǎn)是社會重要的支柱之一, 但是工業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展, 導(dǎo)致其對環(huán)境帶來的污染也在逐漸的增加。在工業(yè)生產(chǎn)中, 其對水資源的污染比例較重, 并且由于社會的快速發(fā)展, 使得水資源在使用過程中存在過度使用的情況, 因此在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)過程中, 需要合理解決水污染問題, 使用合適的工業(yè)廢水處理技術(shù), 提升水污染的處理效果, 減少工業(yè)生產(chǎn)中氟化工業(yè)廢水帶來的環(huán)境影響, 滿足當(dāng)前社會的發(fā)展要求。對于含氟廢水主要采取生物和物理相結(jié)合來處理。
1、氟化工廢水處理的步驟
針對氟化工廢水來說, 無論其是何種廢水, 都存在較多的雜質(zhì), 所以在對相關(guān)廢水的處理過程中, 首先需要考慮的問題就是對雜質(zhì)的處理。在工業(yè)廢水處理過程中, 需要進行相關(guān)的雜質(zhì)處理, 目前關(guān)于雜質(zhì)污水的處理需要進行兩個步驟, 第一部分即是進行廢水一級處理, 將經(jīng)過處理的廢水使其COD指數(shù)可以保持在75mg/L左右;第二部分的污水處理方式為混凝土方式進行相關(guān)的處理, 幫助相關(guān)的雜質(zhì)進行沉淀處理, 通過兩環(huán)節(jié)的處理, 工業(yè)廢水已經(jīng)可以符合循環(huán)再利用的要求, 達到繼續(xù)使用的標(biāo)準(zhǔn), 而針對污染較為嚴(yán)重的廢水來說, 無法進行廢水的再利用, 針對這種污水, 需要使用二級污水處理方式, 進行相關(guān)的污水處理。
2、含氟廢水處理技術(shù)應(yīng)用的要求
在目前的工業(yè)生產(chǎn)過程中, 較多的污水都是含氟的, 同時對于含氟污水來說, 其也容易出現(xiàn)在生活污水當(dāng)中, 針對含氟污水的處理, 主要使用的處理方式為機械設(shè)備。同時選擇符合要求的處理方法, 主要目的是將污水當(dāng)中的氟含量降到做到可以循環(huán)再利用的要求。并且在廢水當(dāng)中, 如果存在其他雜質(zhì), 需要對雜質(zhì)進行相關(guān)的處理, 處理方式可以使用物理處理方式、化學(xué)處理方式和生物處理方式, 當(dāng)前主要使用的方式為安裝開關(guān)的方式, 對相關(guān)的水質(zhì)進行保持, 另外如果排污裝置為直流管道, 可以安裝相關(guān)的調(diào)節(jié)方式進行出水控制, 保證雜質(zhì)和水的流出速度。
目前對于中、高濃度的含氟廢水處理一般采用應(yīng)用較為廣泛的鈣鹽沉淀法,通過向廢水中投加石灰或氯化鈣,使氟離子與鈣離子生成氟化鈣,用過濾或自然沉降等方法使沉淀物與水分離,達到除氟的目的。
這種方法沉淀效果好,簡單方便,費用低,但由于沉淀物的顆粒性質(zhì)、溶解度高等原因,很難一步到位,處理后的廢水氟含量依舊容易超標(biāo),難以達到排放標(biāo)準(zhǔn),且容易產(chǎn)生二次污染,不利于后段的綜合利用。
為了進一步降低氟化物的濃度,需用配合使用深度除氟技術(shù),離子交換樹脂法可通過樹脂中含有的某些陰離子與F-進行離子交換,進而吸附廢水中的 F-,實現(xiàn)廢水除氟,具有選擇性較高、處理效果好、出水穩(wěn)定、操作簡單的優(yōu)點,適用于處理低濃度含氟廢水。
對于高濃度含氟工業(yè)廢水,一般采用石灰沉淀法,利用石灰中的鈣離子與氟離子生CaF2沉淀而除去氟離子。 石灰投加的方式可采用投加石灰乳或投加石灰粉,一般情況下,投加石灰粉適合在酸性較強的場合,投加石灰乳多在pH相對較高的場合。石灰的價格便宜,但溶解度低,因此很多時候只能以乳狀液投加,由于生的CaF2沉淀包裹在 Ca(OH)2顆粒的表面,使之不能被充分利用,因而用量大.除去1mg氟理論上約需要消耗氧化鈣的量為1.47mg,但由于廢水中其他物質(zhì)的影響以及氧化鈣除氟效果比較差,實際處理過程中,石灰投加量往往需要過量50%以上。
而在投加石灰乳時,即使其用量使廢水pH達到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,達不到GB8979—96《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)要求。原因是,一方面由于石灰乳的溶解度較小,未能提供充足的Ca2+使之形成CaF2沉淀;另一方面,在反應(yīng)過程中形成的CaF2,常溫下難溶于水,溶度常數(shù)K=2.7×10-10,18℃時,CaF2在水中的溶解度是16.3mg/L,折合含氟量7.7mg/L,在此溶解度下的氟化鈣會形成沉淀物,用石灰中和產(chǎn)生的CaF2沉淀是一種細(xì)微的結(jié)晶(粒徑小于3的顆粒占60%左右),根據(jù)斯托克斯公式,細(xì)小微粒的沉降速度與顆粒粒徑的平方成正比,CaF2的沉降速度很慢。
若含氟廢水中還含有別的物質(zhì)時,會對氟化物的除去效果產(chǎn)生影響。當(dāng)水中含水量有一定數(shù)量的鹽類,如氯化鈉、硫酸鈉、氯化氨時,將會增大氟化鈣的溶解度,這是因為廢水中存在著一定量的強電解質(zhì),產(chǎn)生鹽效應(yīng);當(dāng)水中含有氯化鈣、硫酸鈣等鹽類時,由于同離子效應(yīng)可進一步降低CaF2在水中的溶解度,因而增加脫氟能力,反應(yīng)生成的懸浮物經(jīng)混凝沉淀后,可達標(biāo)排放。因此在實際處理過程中常常在已投加石灰處理的含氟廢水中加入另一種易溶鈣鹽如氯化鈣等,利用同離子效應(yīng),使氟化鈣的溶解平衡和溶解度受到影響,從而析出更多的氟化鈣沉淀。同離子效應(yīng)理論認(rèn)為在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,加入含有同離子的另一電解質(zhì)時,原有的電解質(zhì)溶解度降低。含氟廢水中加入Ca(OH)2,可以生成CaF2。隨著反應(yīng)的進行CaF2的濃度不斷升高。當(dāng)CaF2的濃度超過了飽和溶解度時,就會有固體CaF2析出。溶液能否有固體析出,是根據(jù)溶度積規(guī)則判斷的。工程中經(jīng)常采用CaCL2作為降低CaF2飽和溶解度的同離子。因為CaCL2的溶解度很高,而且是一種中性鹽,投加后不會對pH值產(chǎn)生影響。工程中的做法是投加鹽酸,與投加Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCL2。因此投加的Ca(OH)2不僅要能夠滿足中和HF,還要能夠滿足與HCL反應(yīng)生成CaCL2。
若廢水中含有磷酸根離子,則先用石灰處理至PH大于7,再將沉淀物分離出來。對于成分復(fù)雜的含氟廢水,可用加酸反調(diào)pH值法,即首先在廢水中加入過量的石灰,使Ph=11,當(dāng)鈣離子不足時補加氯化鈣,攪拌20min,然后加鹽酸使廢水pH反調(diào)到7.5~8,攪拌20min,加入混凝劑,攪拌后放置30min,然后底部排泥,上清液排放。
在任何pH下,氟離子的濃度隨鈣離子濃度的增大而減小。在鈣離子過剩量小于40mg/L時,氟離子濃度隨鈣離子的濃度增大而迅速降低,而鈣離子的濃度大于100mg/L時氟離子的濃度變化緩慢。因此,在用石灰沉淀法處理含氟廢水時不能用單純提高石灰過剩量的方法來提高除氟效果,而應(yīng)在除氟效率與經(jīng)濟性二者之間進行協(xié)調(diào)考慮,使之既有較好的除氟效果又盡可能少地投加石灰。這也有利于減少處理后排放的污泥量。
高郵含碘廢水處理設(shè)備一體化污水凈化設(shè)施
張希祥\王煤等人提出以使用氧化鈣粉代替石灰乳處理高濃度含氟廢水,可使廢水中F-除去99.9%達到<10mg/L,并得出了廢水處理的最適宜工藝條件為,溫度60~80℃,攪拌時間60min,氧化鈣粉末用量為理論用量的110%.可比石灰沉淀法節(jié)約成本70%~80%,同時可回收純度為80%以上的CaF2和大量的NH3,社會效益和經(jīng)濟效益顯著。
電石渣沉淀法
在含氟廢水實際處理過程中更多的是使用更廉價的電石渣(廢渣)來代替石灰,電石渣是生產(chǎn)乙炔氣、聚氯乙烯、等產(chǎn)品排出的廢渣,其主要成分是Ca(OH)2。
電石渣代替石灰石處理含氟廢水,其基本原理與石灰石處理基本一致但處理效果優(yōu)于石灰法,且沉渣易于沉淀。按廢水10%的比例,將電石渣投入廢水中,用機械攪拌中和,控制pH=5.5~6,排入沉淀池,中和效果與石灰石相似,但沉降速度比石灰快2~3倍,并且進一步降低了處理費用,達到以廢治廢的目的。