絮凝一气浮一吸附相结合的工艺处理含氟废水的基本原理是利用铝离子的三种机理来去除氟离子,即:
(1)吸附。铝盐絮凝除氟过程中生成的具有很大表面积的无定性AL(OH)3(am)原体对氟离子产生氢键吸附,氟离子半径小,电负性强,这一吸附方式很容易发生。
(2)离子交换。氟离子与氢氧根的半径及电荷都相近,铝盐絮凝除氟过程中,投加到水中的AL13O4(OH)14~7+等聚阳离子及水解后形成的无定性AL(OH)3(am)沉淀,其中的OH-与F-发生交换,这一交换过程是在等电荷条件下进行的。
(3)络合沉淀。F-能与AL3+等形成从ALF2+、ALF2到ALF6~3- 6种络合物,络合沉降而去除F-。
絮凝产生的絮状物通过气浮装置达到有效的固液分离,出水经过砂滤再通过活性炭吸附后排放。
生产废水首先流入调节沉淀池,然后由泵提入絮凝反应池,同时通过自动加药机投加药剂NaOH,2‰聚铝及0、005%的PAM助凝剂,进行絮凝反应。加药过程中,观察pH值显示仪的读数,根据pH值调节NaOH的投加量,控制pH在7左右。絮凝反应时间约为15rain。出水自流入气浮分离池,由溶气释放器中释放出来的溶气水将絮凝后的沉淀托出水面,在液面上形成沉淀物浮渣,浮渣经刮渣机刮出后进入干化箱,静沉后的清洁液再流入调节沉淀池,沉渣干化后可外运填埋或焚烧处理。气浮分离池下部的清液自流入清水池中,部分清水由溶气泵提入溶气罐,作为气浮用的溶气水,其余的清水由泵提入砂滤塔,经过砂滤的水再进入活性炭吸附罐进行深度处理,最后直接排放。
絮凝一气浮一吸附工艺处理含氟废水应用实例
某半导体厂含氟废水平均进口浓度为165、54mg/L,pH=2.39,排放水量为50m3/d。《污水综合排放标准》(GB78—1996)一级标准为:F一≤lOmg/L,pH=6~9。处理工艺流程见图1。
在调试期间发现pH值对各阶段的处理效果有一定影响(表1),由表1可见,当pH值控制在7.0左右时处理效果最佳。
这套处理设施竣工投用以来,经环境监测权威机构多次对设施进出口F一浓度进行采样监测。监测结果表明,该含氟废水处理设备出口排放物中的pH值均在6.5 7之间,F一的浓度均小于5mg/L,排放指标均达到了国家污水综合排放一级标准,除F一效率达98.9%。同时经济评估表明,这套设施充分利用了工厂原有的调节沉淀池、部分管路等设施,总投资不高,除去设备折旧费及人工费,总运行费用每吨仅为0.50元。
结论
(1)絮凝一气浮处理含氟废水工艺继承了传统工艺的优点,充分利用铝盐絮凝的吸附、离子交换、络合沉淀等作用机理,缓解后续处理的负荷,且采用聚铝作为絮凝剂比采用铝盐用量减少一半,处理费用进一步降低。
(2)将气浮技术运用于含氟废水处理中,解决了以往固液分离的难题,使设备能稳定运行。
(3)出水末端采用活性炭吸附,给出水稳定达标排放提供保障。
(4)在工艺中,用NaOH取代传统的Ca(OH):,使泥渣量减少,解决了传统工艺泥渣多,易结垢,处理效果不佳,管路易堵塞等难题。下载本文