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含氟废水处理

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产品描述

国内目前处理含高氟、酸性及重金属废水的方法主要有化学沉淀法(钙盐沉淀法、镁盐沉淀法)、离子交换法、反渗透膜法、多效蒸发或MVR法等,应用较多的是第一种。
化学沉淀法
钙盐沉淀法是含氟废水最常用的处理方法之一,在高浓度含氟废水预处理应用中尤为普遍。具有工艺简单、管理方便、运行费用低等优点。原料石灰来源丰富,价格便宜,但溶解度较低,只能以乳状液投加。
由于产生的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2表面使石灰不能被充分利用,所以石灰用量很大,且水中悬浮物含量很高。
单独使用石灰除氟,在投加的钙离子与原水中氟离子摩尔浓度比(Ga2+/F-)为1.75时,余氟浓度在10mg/L左右,继续加大石灰投加量去除效果提高也不大,石灰用量过多不但带来碱度升高而且泥渣量增加,也非常不经济。
同时,钙盐沉淀法用于处理低氟浓度废水效果不佳。通过对低氟浓度条件的氟化钙反应行为和氟化钙晶核对氟化钙沉淀反应的作用研究结果表明:低氟浓度下,诱导沉淀形成的晶核很难生成,从而氟化钙沉淀很难生成。
混凝沉淀法
混凝沉淀法与钙盐沉淀法相比具有:药剂投加量少、成本低、一次处理出水即可达到国家排放标准的优点。
混凝沉淀法处理含氟废水时,可加入絮凝剂(聚丙烯酰胺),通过形成的絮状沉淀的凝结作用强化混凝反应,加快沉淀速度,提高沉淀除氟效果。
吸附法
吸附法主要用于处理低浓度含氟废水,可以作为含氟废水的深度处理。能将氟浓度在10mg/L左右降低至1mg/L以下。吸附剂在吸附饱和后可再生并反复使用,可降低运行成本。实际处理中活性氧化铝以、沸石等吸附应用最为广泛。
离子交换法
离子交换法主要用于处理低浓度含氟废水,主要应用于含氟废水的深度处理。
交换树脂不含任何有机溶剂也不含任何挥发性有机物质,不属于危险品分类,可用动态吸附交换的方式。原水以一定流速流过树脂塔便可完成除氟过程,除氟后的水也无污泥和二次污染问题,是一种新型方便的除氟方法。但目前仍属国外专利技术,国内曾进行过201#、291#、717#树脂的脱氟试验,交换能力(约1gF/kg树脂)和除氟效率均较低,再生费用大,价格昂贵,尚未有工业化实例。
电聚凝法
电聚凝法工艺设备简单,操作容易,不需要吸附剂的再生,不排放化学污染物质,处理后无污染,可连续生产,是一种有开发前途的处理低浓度含氟废水的处理方法。但缺点是:能耗高、运行成本高,且只能处理低氟废水,故应用不广泛。
电渗析法
电渗析法与其他的除氟方法相比,改法操作简单,在去除氟离子的同时可去除矿物盐,能较好的控制水中的含氟量和水的含盐量。利用电渗析法除氟效果良好,不用投加药剂,除氟的同时可降低污水的含盐量。但电渗析装置中易产生极化现象,采用频繁倒极工艺可达到稳定运行。运行电耗一般在0.5-1.0kwh/m,水的回收率约为50%。产水1m³/h所需设备费投资高(6000元以上),处理水费用约0.23元/m³,但设备投资大且膜的种类和使用寿命尚需进一步研究。
综上述,几种含氟废水处理方法的经济技术对比见下表:


常用含氟污水处理方法的经济技术比较

处理技术

钙盐沉淀法

混凝沉淀法

吸附法

电凝聚法

电渗析法

设备投资

适中

运行费用

较低

适中

适中

含氟浓度(mg/l)

>1000

700-1000

<20

<20

<50

处理水量

较小

除氟效果(mg/l)

20-30

5-10

<1

1-2

<7

表可知:
(1)钙盐沉淀法是个处理高浓度、大水量含氟污水,投资与运行费用低,但是其缺点是一级处理出水难以达到氟化物10mg/l,且不适合处理低浓度的含氟污水。
(2)因为混凝剂的价格高于石灰,混凝沉降法运行成本也比钙盐沉淀法高,但是比电化学法低,同时处理效果优于钙盐沉淀法,可进一步降低污水氟离子浓度。
(3)吸附法的成本适中,而且除氟效果比钙盐沉淀法和混凝沉淀法好,是目前处理低浓度含氟污水的主要方法。
(4)电凝聚法耗电量大,且装置复杂,设备昂贵。因而使用不普遍。但是其处理效果很好,改进的空间很大。
(5)电渗析法可将含氟50mg/l左右的水降至7mg/l以下。此法操作简单,在除去氟离子时,同时能除去矿物盐,但设备投资大,运行费用高,膜的种类和使用寿命受限制影响因素大。

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