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淺析含氟廢水處理中的化學(xué)沉淀工藝

更新時(shí)間:2021-12-07      點(diǎn)擊次數(shù):1895
  氟是一種微量元素,飲用水含氟量在0.4~0.6mg/L的水對人體無害有益,而長期飲用含量大于1.5mg/L的高氟水則會給人體帶來不利影響,嚴(yán)重的會引起氟斑牙和氟骨病。我國某些地區(qū)特殊的地球化學(xué)特征使該區(qū)域水源含氟量大于1.0mg/L,從而造成地方性氟中毒。我國有將近l億人生活在高氟水地區(qū),目前在我國氟受害者多達(dá)幾千萬人。除個(gè)別地區(qū)自然因素外,大量的高氟工業(yè)廢水的排放是主要因素之一。隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展,含氟廢水的排放量將會增加,因此,含氟廢水的排放必須受到嚴(yán)格控制。
  含氟廢水處理化學(xué)沉淀法,對于高濃度含氟工業(yè)廢水,一般采用鈣鹽沉淀法,即向廢水中投加石灰,使氟離子與鈣離子生成CaF2沉淀而除去。該工藝具有方法簡單、處理方便、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但存在處理后出水很難達(dá)標(biāo)、泥渣沉降緩慢且脫水困難等缺點(diǎn)。
  氟化鈣在18℃時(shí)于水中的溶解度為16.3mg/L,按氟離子計(jì)為7.9mg/L,在此溶解度的氟化鈣會形成沉淀物。氟的殘留量為10~20mg/L時(shí)形成沉淀物的速度會減慢。當(dāng)水中含有一定數(shù)量的鹽類,如氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨時(shí),將會增大氟化鈣的溶解度。因此用石灰處理后的廢水中氟含量一般不會低于20~30mg/L。石灰的價(jià)格便宜,但溶解度低,只能以乳狀液投加,由于生產(chǎn)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。投加石灰乳時(shí),即使其用量使廢水pH達(dá)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。當(dāng)水中含有氯化鈣、硫酸鈣等可溶性的鈣鹽時(shí),由于同離子效應(yīng)而降低氟化鈣的溶解度。含氟廢水中加入石灰與氯化鈣的混合物,經(jīng)中和澄清和過濾后,pH為7~8時(shí),廢水中的總氟含量可降到10mg/L左右。
  為使生成的沉淀物快速聚凝沉淀,可在含氟廢水中單獨(dú)或并用添加常用的無機(jī)鹽混凝劑(如三氯化鐵)或高分子混凝劑(如聚丙烯酰胺)。為不破壞這種已形成的絮凝物,攪拌操作宜緩慢進(jìn)行,生成的沉淀物可用靜止分離法進(jìn)行固液分離。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(shí),氟離子濃度隨鈣離子濃度的增大而迅速降低,而鈣離子濃度大于100mg/L時(shí)氟離子濃度隨鈣離子濃度變化緩慢。因此,在用石灰沉淀法處理含氟廢水時(shí)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(jì)性二者之間進(jìn)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。
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