山東帕克環(huán)保工程有限公司

　　介紹了國內(nèi)外含氛廢水治理技術(shù)的特點，結(jié)合工廠實際情況，提出絮凝一氣浮處理含氛度水的一種新廢水處理工藝。

　　在工業(yè)上，含氟礦石開采、金屬冶煉、鋁加工、煉焦、玻璃、電子、電鍍、化肥、農(nóng)藥等行業(yè)排放的廢水中常含有高濃度的氟化物。對于這些含氟廢水，目前國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠尚無完善的處理設(shè)施，所排放的廢水中氟含量超過國家排放標(biāo)準，嚴重污染環(huán)境。按照國家污水綜合排放標(biāo)準，氟離子濃度應(yīng)小于10mg/L;對于飲用水，氟離子濃度要求在1mg/L以下。目前國內(nèi)外常用的含氟廢水處理方法大致分為兩類，即沉淀法和吸附法。

　　化學(xué)沉淀法是通過投加鈣鹽等化學(xué)藥品，形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共同沉淀。該方法簡單、處理方便，費用低，但石灰溶解度低，只能以乳狀液投加，且產(chǎn)生的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2顆粒的表面，使之不能被充分利用，因而用量大。處理后的廢水中氟含量一般只能下降到15mg/L，很難達到國標(biāo)一級標(biāo)準。而且存在泥渣沉降緩慢，脫水困難，處理大流量排放物周期長，不適應(yīng)連續(xù)處理連續(xù)排放等缺點。

　　吸附法是指含氟廢水流經(jīng)接觸床，通過與床中固體介質(zhì)進行離子交換或化學(xué)反應(yīng)，去除氟化物。這種方法只適用于低濃度的含氟廢水或經(jīng)其他方法處理后氟化物濃度降至10~20mg/L的廢水。而且接觸床的再生及高濃度再生液的處理是整個運行過程中不可缺少的一部分，接觸床頻繁的再生使運行成本較高。此外，還有冷凍法、離子交換樹脂除氟法、超濾除氟法、電滲析等，但因為處理成本高，除氟效率低，至今多停留在實驗階段，很少推廣應(yīng)用于工業(yè)含氟廢水治理。

　　絮凝氣浮處理含氟廢水新工藝是在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，采用絮凝一氣浮一吸附相結(jié)合的工藝處理含氟廢水。

　　1.基本原理

　　利用鋁離子的三種機理來去除氟離子，即：(1)吸附。鋁鹽絮凝除氟過程中生成的具有很大表面積的無定性Al(OH)3(am)原體對氟離子產(chǎn)生氫鍵吸附，氟離子半徑小，電負性強，這一吸附方式很容易發(fā)生。(2)離子交換。氟離子與氫氧根的半徑及電荷都相近，鋁鹽絮凝除氟過程中，投加到水中的A113O4(0H)147+等聚陽離子及水解后形成的無定性Al(0H)3(am)沉淀，其中的OH-與F-發(fā)生交換，這一交換過程是在等電荷條件下進行的。

　　(3)絡(luò)合沉淀。F-能與Al3+等形成從AlF2+、AlF2+、AlF3到AlF63-6種絡(luò)合物，絡(luò)合沉降而去除F-。絡(luò)合離子方程式如下：F-+Al3+→AlF2+↓+AlF2+↓+AlF3↓+AlF4-↓+AlF52-↓+AlF63-↓絮凝產(chǎn)生的絮狀物通過氣浮裝置達到有效的固液分離，出水經(jīng)過砂濾再通過活性炭吸附后排放。

　　2.應(yīng)用實例

　　某半導(dǎo)體廠含氟廢水平均進口濃度為165.54m/L，pH=2.39，排放水量為50m3/d。《污水綜合排放標(biāo)準》(GB8978-1996)一級標(biāo)準為：F-≤10mg/，pH=6~9。處理工藝流程見圖1。

　　生產(chǎn)廢水首先流入調(diào)節(jié)沉淀池，然后由泵提入絮凝反應(yīng)池，同時通過自動加藥機投加藥劑NaOH，2‰聚鋁及0.005‰的PAM助凝劑，進行絮凝反應(yīng)。加藥過程中，觀察pH值顯示儀的讀數(shù)，根據(jù)聲值調(diào)節(jié)NaOH的投加量，控制pH在7左右。絮凝反應(yīng)時間約為15min。出水自流入氣浮分離池，由溶氣釋放器中釋放出來的溶氣水將絮凝后的沉淀托出水面，在液面上形成沉淀物浮渣，浮渣經(jīng)刮渣機刮出后進入干化箱，靜沉后的清潔液再流入調(diào)節(jié)沉淀池，沉渣干化后可外運填埋或焚燒處理。氣浮分離池下部的清液自流入清水池中，部分清水由溶氣泵提入溶氣罐，作為氣浮用的溶氣水，其余的清水由泵提入砂濾塔，經(jīng)過砂濾的水再進入活性炭吸附罐進行深度處理，最后直接排放。

　　3.運行效果

　　這套處理設(shè)施竣工投用以來，經(jīng)環(huán)境監(jiān)測權(quán)威機構(gòu)多次對設(shè)施進出口F-濃度進行采樣監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明，該含氟廢水處理設(shè)備出口排放物中的州值均在6.5~7之間，F(xiàn)-的濃度均小于5mg/L，排放指標(biāo)均達到了國家污水綜合排放一級標(biāo)準，除F-效率達98.9%。

　　同時經(jīng)濟評估表明，這套設(shè)施充分利用了工廠原有的調(diào)節(jié)沉淀池、部分管路等設(shè)施，總投資不高，除去設(shè)備折舊費及人工費，總運行費用每噸僅為0.50元。

　　4.結(jié)論

　　(1)絮凝一氣浮處理含氟廢水工藝繼承了傳統(tǒng)工藝的優(yōu)點，充分利用鋁鹽絮凝的吸附、離子交換、絡(luò)合沉淀等作用機理，緩解后續(xù)處理的負荷，且采用聚鋁作為絮凝劑比采用鋁鹽用量減少一半，處理費用進一步降低。

　　(2)將氣浮技術(shù)運用于含氟廢水處理中，解決了以往固液分離的難題，使設(shè)備能穩(wěn)定運行。(3)出水末端采用活性炭吸附，給出水穩(wěn)定達標(biāo)排放提供保障。

　　(4)在工藝中，用NaOH取代傳統(tǒng)的Ca(OH)2，使泥渣量減少，

　　解決了傳統(tǒng)工藝泥渣多，易結(jié)垢，處理效果不佳，管路易堵塞等難題。