含氟廢水處理及其污泥資源化研究.pdf

1、隨著含氟礦物的開采加工、氟化物的合成、金屬冶煉、鋁電解、玻璃制造、電鍍生產(chǎn)，特別是近十多年來電子工業(yè)和氟工業(yè)基地的蓬勃發(fā)展，含氟廢水的排放總量每年以成萬噸計地急劇增加，對周圍水環(huán)境及居民人體健康造成嚴重的影響。目前含氟廢水處理的主要方法包括化學沉淀法、混凝沉淀法、結(jié)晶沉淀法。其中化學沉淀法具有工藝成熟、成本低等優(yōu)點，因而得到了廣泛的應(yīng)用，但該工藝存在處理后的出水氟離子較高、泥渣沉降緩慢及污泥固廢產(chǎn)量大等缺點，需要優(yōu)化改進；結(jié)晶法雖然可以

2、回收資源，但存在晶體生長緩慢的問題。含氟廢水處理過程中產(chǎn)生的含氟污泥處置一直是該行業(yè)的處理難點，研究程度也較低。
　　本研究主要通過改變鈣鹽來源、混凝劑的種類和投加順序來優(yōu)化傳統(tǒng)化學沉淀法；以碳酸鈣和氟化鈣固體微粒為晶種，進行了廢水的結(jié)晶沉淀法處理研究，并提高污泥中氟化鈣的含量，便于后續(xù)污泥回用；采用水洗、酸洗的方法對污泥進行資源化研究，并結(jié)合廢水處理和污泥資源化，開發(fā)一體化工藝。
　　本實驗分別采用成本較低的粉煤灰和皂化母

3、液為鈣源處理含氟廢水，結(jié)果表明粉煤灰和皂化母液均可以將4250～29419mg/L的含氟廢水中氟離子降低至11～60mg/L，然而存在投加量大，污泥產(chǎn)量大，出水COD較高等問題。采用氯化鈣為鈣源處理含氟廢水，結(jié)果表明處理5000mg/L與100mg/L含氟廢水的最佳條件均為Ca/F摩爾比2.5﹕2，pH=6，靜置時間1h，氟離子濃度分別降至0.4mg/L與4.2mg/L，但存在成本較高的問題；為了進一步降低成本，利用企業(yè)副產(chǎn)品鹽酸與氫氧

4、化鈣反應(yīng)產(chǎn)生的氯化鈣作為鈣源進行廢水處理，生產(chǎn)性試驗表明，出水效果較差，分析原因是沉淀時間較短，需要進行混凝強化，進行混凝優(yōu)化后，氟離子可降低至3.86mg/L。但化學沉淀法存在沉淀速率慢，污泥量大、氟化鈣品位低等問題，難以回收其中的氟化鈣資源。
　　而結(jié)晶沉淀法可以實現(xiàn)處理廢水的同時實現(xiàn)氟化鈣資源，本實驗采用該方法進行了含氟廢水的處理研究，實驗結(jié)果表明，利用碳酸鈣層60min后，出水濁度為14NTU左右；利用氟化鈣層，75min

5、后，出水濁度為5NTU左右；在生產(chǎn)中，通過污泥回用，促進結(jié)晶生長，在污泥的返回量為20％時，廢水處理效果最好，實現(xiàn)了生產(chǎn)工藝的優(yōu)化。
　　雖然結(jié)晶沉淀法可以使污泥中的氟化鈣含量由40.3%～57.3%上升至58%～74%，但還不能作為粗螢石直接使用，需要進一步處理。通過ICP、粒度、晶體檢測及污泥品位分析，測試分析了污泥的成分，發(fā)現(xiàn)污泥中的主要雜質(zhì)是碳酸鈣、氫氧化鈣、氯化鈣等，確定了采用水、鹽酸和氫氟酸來精制污泥的實驗方案；結(jié)果表