化學(xué)沉淀法處理含氟廢水

1、化學(xué)沉淀法處理含氟廢水一、石灰沉淀法 對(duì)于高濃度含氟工業(yè)廢水，一般采用鈣鹽沉淀法，即向廢水中投加石灰，使 氟離子與鈣離子生成 CaF2 沉淀而除去。該工藝具有方法簡單、處理方便、費(fèi)用 低等優(yōu)點(diǎn)，但存在處理后出水很難達(dá)標(biāo)、泥渣沉降緩慢且脫水困難等缺點(diǎn)。氟化鈣在18 C時(shí)于水中的溶解度為16.3 mg/L，按氟離子計(jì)為7.9 mg/L , 在此溶解度的氟化鈣會(huì)形成沉淀物。 氟的殘留量為1020 mg/L時(shí)形成沉淀物的 速度會(huì)減慢。當(dāng)水中含有一定數(shù)量的鹽類，如氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨時(shí)，將會(huì) 增大氟化鈣的溶解度。因此用石灰處理后的廢水中氟含量一般不會(huì)低于2030mg/L。石灰的價(jià)格便宜，但溶解度低，只

2、能以乳狀液投加，由于生產(chǎn)的CaF2沉淀包裹在Ca（OH顆粒的表面，使之不能被充分利用，因而用量大。投加石灰乳 時(shí)，即使其用量使廢水pH達(dá)到12,也只能使廢水中氟離子濃度下降到 15 mg/L 左右，且水中懸浮物含量很高。當(dāng)水中含有氯化鈣、硫酸鈣等可溶性的鈣鹽時(shí)， 由于同離子效應(yīng)而降低氟化鈣的溶解度。含氟廢水中加入石灰與氯化鈣的混合 物，經(jīng)中和澄清和過濾后，pH為78時(shí)，廢水中的總氟含量可降到10 mg/L左 右。為使生成的沉淀物快速聚凝沉淀， 可在廢水中單獨(dú)或并用添加常用的無機(jī)鹽 混凝劑（如三氯化鐵）或高分子混凝劑 （如聚丙烯酰胺 ） 。為不破壞這種已形成的絮 凝物，攪拌操作宜緩慢進(jìn)行， 生成

3、的沉淀物可用靜止分離法進(jìn)行固液分離。在任何 pH 下，氟離子的濃度隨鈣離子濃度的增大而減小。在鈣離子過剩量小于40mg/L 時(shí)，氟離子濃度隨鈣離子濃度的增大而迅速降低，而鈣離子濃度大于100mg/L 時(shí)氟離子濃度隨鈣離子濃度變化緩慢。因此，在用石灰沉淀法處理含氟廢 水時(shí)不能用單純提高石灰過剩量的方法來提高除氟效果， 而應(yīng)在除氟效率與經(jīng)濟(jì) 性二者之間進(jìn)行協(xié)調(diào)考慮， 使之既有較好的除氟效果又盡可能少地投加石灰。 這 也有利于減少處理后排放的污泥量。由于氟化物不是廢水中唯一要被除去的污染物， 因此要根據(jù)實(shí)際情況選擇合 適的處理方法。 例如含氟廢水中溶有碳酸鈉、 重碳酸鈉時(shí)， 直接投加石灰或氯化 鈣，

4、除氟效果會(huì)降低。這是因?yàn)閺U水中存在著一定量的強(qiáng)電解質(zhì)，產(chǎn)生鹽效應(yīng)， 增加了氟化鈣的溶解度， 降低除氟效果。 其有效的處理方法是先用無機(jī)酸將廢水pH調(diào)到68之間，再與氯化鈣等反應(yīng)就可有效地除去氟離子。若廢水中含有磷 酸根離子，則先用石灰處理至 pH大于7,再將沉淀物分離出來。對(duì)于成分復(fù)雜 的含氟廢水，可用加酸反調(diào)pH法，即首先在廢水中加入過量的石灰，使pH= 11, 當(dāng)鈣離子不足時(shí)補(bǔ)加氯化鈣，攪拌 20 min,然后加鹽酸使廢水pH反調(diào)到7.5 8，攪拌20 min，加入絮凝劑，攪拌后放置30 min，然后底部排泥，上清液排放。石灰乳 氯化鈣HCl PAC PAM圖處理工藝流程圖二、電石渣沉淀法

5、在含氟廢水實(shí)際處理過程中更多的是使用更廉價(jià)的電石渣 (廢渣)來代替石 灰。電石渣是生產(chǎn)乙炔氣、聚氯乙烯、聚乙烯醇等產(chǎn)品排出的廢渣，其主 要成分是Ca(0H)2。電石渣代替石灰石處理含氟廢水，其基本原理與石灰石處理基本一致，但 處理效果優(yōu)于石灰法，且沉渣易于脫水和沉淀 。按廢水10%勺比例，將電石 渣投人廢水中,用機(jī)械攪拌中和,控制PH = 5.56.5 ,排入沉淀池，中和效 果與石灰石相似，但沉降速度比石灰快23倍，并且進(jìn)一步降低了處理費(fèi) 用，達(dá)到以廢治廢的目的。三、鈣鹽-磷酸鹽法、鈣鹽-鋁鹽法、鈣鹽-鎂鹽法等近年來有些研究者提出在投加鈣鹽的基礎(chǔ)上聯(lián)合使用鎂鹽、鋁鹽、磷酸鹽等 工藝，處理效果比

6、單純加鈣鹽效果好。氯化鈣與磷酸鹽除氟法，其工藝過程是：先在廢水中加入氯化鈣，調(diào)pH至 9.811.8，反應(yīng)0.5 h，然后加入磷酸鹽，再調(diào)pH為6.37.3，反應(yīng)45 h , 最后靜止澄清45 h，出水氟質(zhì)量濃度為5 mg/L左右。鈣鹽、磷酸鹽、氟三者 的摩爾比大約為（1520） : 2 ： 1。文獻(xiàn)中報(bào)道了一種用氯化鈣和三氯化鋁聯(lián)合處 理含氟水的方法， 其工藝過程是： 先在廢水中投加氯化鈣， 攪溶后再加入三氯化 鋁，混合均勻，然后用氫氧化鈉調(diào) pH至7&沉降15 min后砂濾，出水氟離 子濃度為4 mg/L。氯化鈣、三氯化鋁和氟的摩爾比為（0.81） : （22.5） ： 1。 鈣鹽聯(lián)合使用鎂鹽、鋁鹽、磷酸鹽后，除氟效果增加，殘氟濃度降低，主要是因 為形成了新的更難溶的含氟