CN109368878A - 含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,有效降低废水的氟含量,提高沉降效果,使含氟工业废水出水达标排放,用于水污染处理领域。本发明分别采用Ca(OH)2和CaCl2沉淀剂对含氟废水进行二次沉淀,有效促进CaF2颗粒成长,强化沉淀分离;然后再经过改性PAC复合吸附絮凝剂对含氟废水进行絮凝处理,利用絮凝剂的助凝吸附作用以及离子效应,可显著提高对水中F‑的离子交换、吸附和卷扫等能力,最大限度地降低水中氟离子的浓度,确保出水达标排放,对高浓度含氟工业废水的达标排放处理具有非常实用的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,可以有效降低废水中的氟离子含量,实现含氟工业废水达标排放,用于水污染处理领域。
背景技术
氟作为人体必需的微量元素,适量的氟有益于健康,但是随着氟化学产业的快速发展,含氟废水的排放量和含氟废渣的堆弃量逐年增多,对生态环境造成严重的污染。为了减少含氟废水污染,实现出水达标排放是目前含氟工业的处理目标,目前对此类含氟废水的处理方法主要有化学沉淀、絮凝沉淀和吸附法。
吸附法处理含氟废水,主要是利用多孔性固体相物质作为吸附剂而吸附分离污染物,这种方法仅仅适用于处理水量小、浓度低的含氟废水,并且吸附时间长。适用吸附法的过程中常常需要更换吸附载体,大大提高了处理废水以及操作的复杂性。
采用化学沉淀法来处理高浓的含氟废水,主要是因为水质有较强的酸性,可以在化学沉淀中投加石灰等沉淀剂进行中和,化学沉淀法成本低廉、操作简单、去除率高,适合处理酸性高浓度含氟废水,但是存在沉渣量大、沉降缓慢、脱水困难等不足。
混凝沉淀法是水处理中应用广泛、操作简便并处理成本较低的一种物理化学方法。通过絮凝剂水解形成具有强吸附能力的氢氧化物沉淀,这些沉淀能将溶液中的F-吸附在器表面,或者絮凝剂通过水解形成离子与F-形成络合物来实现除氟。混凝沉淀法除氟效果较好、出水稳定、且投加量少,适用于工业除氟工艺,但是相较于化学沉淀法,混凝沉淀法只适用于处理低浓度的含氟废水。
在实际的工业应用中,处理高浓度含氟废水,仅单独使用一种工艺很难达到排放标准,通过技术联用,可以有效减少处理成本,提高处理效率。本专利通过化学沉淀-絮凝沉淀法,即利用Ca2+和废水中的F-反应生成难溶的CaF2沉淀,强化沉淀分离;然后再经过改性PAC复合吸附絮凝剂对含氟废水进行絮凝处理,利用絮凝剂的助凝吸附作用以及离子效应,可显著提高对水中F-的离子交换、吸附和卷扫等能力,最大限度地降低水中氟离子的浓度,确保出水达标排放。
发明内容
针对单一除氟工艺存在沉降缓慢、脱水困难、除氟效率低、处理成本高等不足,本发明目的在于提供一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法。
本发明目的通过下述方案实现:一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,首先采用Ca(OH)2对含氟废水进行一次沉淀,再采用CaCl2沉淀剂对含氟废水进行二次沉淀,最后再通过改性PAC复合吸附絮凝剂对含氟废水进行絮凝处理,得到很好的沉降效果,用于处理含氟工业废水,实现废水的达标排放,具体步骤如下:
(1)首先,调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量浓度比为(1~3):1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)其次,再次调节体系pH至9左右,按照Ca2+/F-的质量浓度比为(1.5~5.5):1比加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)最后,调节体系pH至中性,在30~60℃,加入改性PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。
所述步骤(1)的沉淀时间为30~60min。
所述的改性PAC复合吸附絮凝剂为活性炭改性的PAC、硅藻土改性的PAC、海泡石改性的PAC中的一种。
在上述方案基础上,所述改性PAC复合吸附絮凝剂的添加量为0.3~0.8g/L。
具体的,本发明提供一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,其特征在于步骤如下:
(1)首先,调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量浓度比为2.3:1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)其次,再次调节体系pH至9左右,按照Ca2+/F-质量浓度比为5.5:1加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)最后,调节体系pH至中性,在50℃下,加入0.8g/L的活性炭改性的PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。
具体的,本发明提供一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,其特征在于步骤如下:
(1)首先,调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量浓度比为2.3:1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)其次,再次调节体系pH至9左右,按照Ca2+/F-质量浓度比为3.2:1加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)最后,调节体系pH至中性,在55℃下,加入0.6g/L的活性炭改性的PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。
提出的一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,利用钙盐沉淀剂对含氟废水进行二次沉淀处理,再结合絮凝剂絮凝沉降,进一步提高对含氟离子的去除效果,降低处理成本,实现含氟工业废水的达标排放,具有较大的发展潜力和应用前景。
本发明提出的一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,采用Ca(OH)2和CaCl2沉淀剂对含氟废水进行二次沉淀,有效促进CaF2颗粒成长,强化沉淀分离;然后再经过改性PAC复合吸附絮凝剂的助凝吸附作用以及离子效应,显著提高对水中F-的离子交换、吸附和卷扫等能力,最大限度地降低水中氟离子的浓度,实现了含氟工业废水的达标排放。
本发明提出的改性PAC复合吸附絮凝剂,是采用多孔吸附材料作为吸附剂进行复配而成,有效提高了常规PAC絮凝剂的吸附、卷扫能力,而且调控一定絮凝反应温度,有利于絮凝剂的水解,增强分子间的碰撞概率,大大盖上了絮凝剂的絮凝沉降效果,同时所得絮凝污泥含水率低,有效减少后续处理工艺的运行负荷。
本发明提出的二级沉淀和絮凝联用工艺不仅简单可控,运行成本低,而且沉淀、吸附、混凝效果显著,有效解决了常规处理工艺处理效率低、沉渣量大、不利于后续处理的难题,对含氟工业废水的达标处理具有非常实用的价值。
具体实施方式
通过实施例,对本发明做进一步的说明。
实施例1:
.一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,首先采用Ca(OH)2对含氟废水进行一次沉淀,再采用CaCl2沉淀剂对含氟废水进行二次沉淀,最后再通过改性PAC复合吸附絮凝剂对含氟废水进行絮凝处理,实现废水的达标排放,按如下步骤:
(1)首先,调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量浓度比为2.7:1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)其次,再次调节体系pH至9左右,按照Ca2+/F-质量浓度比为2.5:1加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)最后,调节体系pH至中性,在55℃下,加入0.3g/L的活性炭改性的PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。所采用的二级沉淀和絮凝联用处理工艺,废水中F-的去除率达到92.2%。
实施例2:
一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,与实施例1近似,按如下步骤:
(1)首先,调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量浓度比为2.3:1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)其次,再次调节体系pH至9左右,按照Ca2+/F-质量浓度比为5.5:1加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)最后,调节体系pH至中性,在50℃下,加入0.8g/L的活性炭改性的PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。所采用的二级沉淀和絮凝联用处理工艺,废水中F-的去除率达到95.8%。
实施例3:
一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,与实施例1近似,按如下步骤:
(1)首先,调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量浓度比为2.3:1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)其次,再次调节体系pH至9左右,按照Ca2+/F-质量浓度比为3.2:1加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)最后,调节体系pH至中性,在55℃下,加入0.6g/L的活性炭改性的PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。所采用的二级沉淀和絮凝联用处理工艺,废水中F-的去除率达到93.4%。
实施例4:
一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,与实施例1近似,按如下步骤:
(1)首先,调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量浓度比为3:1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)其次,再次调节体系pH至9左右,按照Ca2+/F-质量浓度比为5.5:1加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)最后,调节体系pH至中性,在50℃下,加入0.3g/L的活性炭改性的PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。所采用的二级沉淀和絮凝联用处理工艺,废水中F-的去除率达到91.2%。
Claims (6)
1.一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,其特征在于:首先采用Ca(OH)2对含氟废水进行一次沉淀,再采用CaCl2沉淀剂对含氟废水进行二次沉淀,最后再通过改性PAC复合吸附絮凝剂对含氟废水进行絮凝处理,实现废水的达标排放,包括如下步骤:
(1)调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量比为(1~3):1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)调节体系pH至9,按照一定质量浓度比的Ca2+/F-质量比(1.5~5.5):1加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)调节体系pH至中性,在30~60℃,加入改性PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。
2.根据权利要求1所述含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,其特征在于步骤(1)的沉淀时间为30~60min。
3.根据权利要求1所述含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,其特征在于所述的改性PAC复合吸附絮凝剂为活性炭改性的PAC、硅藻土改性的PAC、海泡石改性的PAC中的一种。
4.根据权利要求1或3所述含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,其特征在于所述的改性PAC复合吸附絮凝剂的添加量为0.3~0.8g/L。
5.根据权利要求1-4任一所述含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,其特征在于步骤如下:
(1)首先,调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量浓度比为2.3:1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)其次,再次调节体系pH至9左右,按照Ca2+/F-质量浓度比为5.5:1加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)最后,调节体系pH至中性,在50℃下,加入0.8g/L的活性炭改性的PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。
6.根据权利要求1-4任一所述含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法,其特征在于步骤如下:
(1)首先,调节待处理的含氟工业废水的pH为11~12,按照Ca2+/F-质量浓度比为2.3:1加入Ca(OH)2粉末,充分搅拌沉淀一段时间;
(2)其次,再次调节体系pH至9左右,按照Ca2+/F-质量浓度比为3.2:1加入CaCl2作为沉淀剂,充分搅拌混合;
(3)最后,调节体系pH至中性,在55℃下,加入0.6g/L的活性炭改性的PAC复合吸附絮凝剂,搅拌3~5min,静置沉降后进行固液分离出水。
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