氟廢水處理方法匯總情況(編輯修改稿)
2025-07-21 19:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定，這與目前對(duì)混凝除氟機(jī)理認(rèn)識(shí)還很不夠有關(guān)，研究絮凝除氟機(jī)理具有明顯的現(xiàn)實(shí)意義。 鋁鹽絮凝去除氟離子機(jī)理比較復(fù)雜，主要有吸附、離子交換、絡(luò)合沉降三種作用機(jī)理。 (1)吸附。鋁鹽絮凝沉淀除氟過(guò)程為靜電吸附，最直接的證據(jù)是AC或PAC含氟絮體由于吸附了帶電荷的氟離子，正電荷被部分中和，相同pH條件下ζ電位要比其本身絮體要低。另一證據(jù)是當(dāng)水中SO42，Cl等陰離子的濃度較高時(shí)，由于存在競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)使絮凝過(guò)程中形成的Al(OH)3(am)礬花對(duì)氟離子的吸附容量顯著減少。 鋁鹽絮凝除氟過(guò)程中生成的具有很大表面積的無(wú)定性的Al(OH)3(am)絮體，對(duì)氟離子產(chǎn)生氫鍵吸附。氟離子半徑小，電負(fù)性強(qiáng)，這一吸附方式很容易發(fā)生，這已在鋁鹽除氟絮體紅外光譜中得到證實(shí)。不管是化學(xué)吸附還是物理上的靜電吸附，只要是離子吸附方式，就會(huì)使鋁鹽水解陽(yáng)離子所帶的正電荷降低，從而使絮體的ζ電位值下降。AC和 PAC含氟絮體的ζ電位都比本身絮體的ζ電位低，說(shuō)明鋁鹽除氟過(guò)程中離子吸附是一重要的作用方式。 XPS試驗(yàn)表明，絮體Al(OH)3(am)對(duì)NaF和HF的吸附為分子吸附。這兩種吸附的具體方式尚有待于進(jìn)一步研究，最有可能的是氟離子先以氫鍵或靜電作用方式吸附到絮體上，然后鈉離子和氫離子作為電荷平衡離子吸附到上面而構(gòu)成分子吸附。 (2)離子交換。氟離子與氫氧根的半徑及電荷都相近，鋁鹽絮凝除氟過(guò)程中，投加到水中的 Al13O4(OH)147+等聚羥陽(yáng)離子及其水解后形成的無(wú)定性Al(OH)3(am)沉淀，其中的OH與F發(fā)生交換，這一交換過(guò)程是在等電荷條件下進(jìn)行的，交換后絮體所帶電荷不變，絮體的ζ電位也不會(huì)因此升高或降低，但這一過(guò)程中釋放出的OH，會(huì)使體系的pH升高，說(shuō)明離子交換也是鋁鹽除氟的一個(gè)重要的作用方式。 (3)絡(luò)合沉淀。F能與Al3+等形成從AlF2+，AlF2+，AlF3到 AlF63共6種絡(luò)合物，溶液化學(xué)平衡的計(jì)算表明，在F濃度為1104～1102 mol/L的鋁鹽混凝除氟體系中，pH為5～6的情況下，主要以AlF2+， AlF3，AlF4 和AlF52等形態(tài)存在，這些鋁氟絡(luò)合離子在絮凝過(guò)程中會(huì)形成鋁氟絡(luò)合物 (AlFx(OH)(3x)和Na(x3)AlFx)或夾雜在新形成的 Al(OH)3(am)絮體中沉降下來(lái)，絮體的IR和XPS譜圖最終觀察到的鋁氟絡(luò)離子AlFx(3x)+一部分是絡(luò)合沉降作用的結(jié)果，另一部分則可能是離子交換的產(chǎn)物。四、戈?duì)柋∧ひ后w過(guò)濾器法鋼廠在生產(chǎn)不銹鋼板、帶、管等產(chǎn)品時(shí)，需用HFHNO3混合酸對(duì)不銹鋼材表面進(jìn)行酸洗處理，在此過(guò)程因沖洗產(chǎn)生大量酸性含氟廢水，其pH值在2左右，主要成分有氟離子和Fe、Cr、Ni、Mn等重金屬離子。目前該類廢水主要采用石灰法中和混凝沉淀處理，由于生成的氟化鈣溶度積較大，采用常規(guī)的斜板(管)沉淀池或平流沉淀池氟化物沉淀不完全，出水氟離子濃度在20 mg/L左右，無(wú)法達(dá)標(biāo)。若將該水回用，往往因?yàn)樗袣埩糨^多的氟離子和鐵離子造成不銹鋼產(chǎn)品表面黃斑，影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量。上海五鋼(集團(tuán))有限公司鋼管分公司現(xiàn)年產(chǎn)不銹鋼管5000余噸，在用HFHNO3混合酸進(jìn)行表面酸洗處理中平均排出酸性含氟廢水1 000 t/d左右。該公司于1988年建成一套40 m3/h的含氟廢水處理設(shè)施，采用電石渣懸濁液中和，堿式氯化鋁混凝沉淀，兩級(jí)斜板沉淀池去固處理工藝。經(jīng)近10年運(yùn)行，出水氟離子濃度始終未能達(dá)標(biāo)。為此，在采用戈?duì)柋∧ひ后w過(guò)濾器處理合金鋼酸洗沖洗水獲得成功的基礎(chǔ)上，試用高效的戈?duì)柋∧ひ后w過(guò)濾器，對(duì)經(jīng)電石渣懸濁液中和的廢水進(jìn)行固液分離，探索其去除氟離子和重金屬離子的可行性及運(yùn)行條件。廢水來(lái)源與水質(zhì) 廢水水樣采自五鋼鋼管分公司酸洗車間沖洗廢水集水池。廢水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。pHF/mg*L－1Fe/mg*L－1Cr/mg*L－1Ni/mg*L－1Mn/mg*L－1 采用戈?duì)柋∧ひ后w過(guò)濾器處理含氟廢水的試驗(yàn)處理效果與五鋼現(xiàn)有含氟廢水處理系統(tǒng)沉淀池出水分析結(jié)果分別列在表2和表3。 表 2 戈?duì)栠^(guò)濾器數(shù)據(jù)項(xiàng)目pHF/mg*L－1Fe/mg*L－1Cr/mg*L－1Ni/mg*L－1Mn/mg*L－1SS(中和后)/mg*L－1原水水質(zhì)7450過(guò)濾器1號(hào)12出水( μm)2號(hào) 3號(hào)87過(guò)濾器4號(hào)24出水(膜孔1 μm)5號(hào)6號(hào)1815過(guò)濾器出水(膜孔1 μm)7號(hào)8號(hào)2024適量助沉淀劑9號(hào)32 表 3 混凝沉淀處理分析結(jié)果？ 由表2可知，采用戈?duì)柋∧ひ后w過(guò)濾器處理中和后的廢水， μm時(shí)，出水氟離子濃度低于10 mg/L，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)膜孔選用1 μm時(shí)，出水氟離子濃度在10 mg/L左右，尚不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，但加入適量助沉淀劑后，出水可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)?！ ∮杀?可知，采用常規(guī)中和混凝沉淀法處理含氟廢水出水，氟離子濃度無(wú)法達(dá)標(biāo)。 膜通量與過(guò)濾周期
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