[发明专利]一种深度处理含氟废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种深度处理含氟废水的方法。

背景技术

近年来，我国氟化工产业发展迅速，氟化工市场总体上正以15-20％的速度增长，在今后较长时期内，氟化工行业也将是化工领域内发展速度最快的行业之一。但是，氟化工产业迅猛发展带来的环境威胁，已成为该产业持续发展的最大障碍。一方面由于氟化工产品制造过程中会产生大量的含氟废水，很容易污染水体、土壤和植物。另一方面，由于废水处理中的氟元素绝大部分最终都进入到污泥中，因此污泥中的氟含量较高，在储存、运输和处置过程中，很容易造成较为严重和广泛的二次污染，而这种对土壤和地下水的污染一旦形成，恢复难度极大。因此，含氟废水处理过程中产生的含氟污泥对环境带来的威胁和危害远高于废水，其减量化、无害化和资源化成为亟待解决的难题。

目前国内外处理含氟废水的方法有多种，常见的有化学沉淀法和絮凝沉淀法两种。其中，化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理，采用较多的是钙盐沉淀法，即石灰沉淀法，通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成CaF₂沉淀，来实现除去废水中氟的目的。该工艺简单方便，费用低，但是常用的石灰沉淀除氟法中生成的氟化钙沉淀会包裹在Ca(OH)₂颗粒的表面，使之不能被充分利用，因此需要加入过量的Ca²⁺，但大量的钙盐混入污泥，不仅增加了污泥产量，而且降低了含氟污泥的纯度，同时处理后的废水中氟含量达20mg/L以上，很难达到国家排放标准。絮凝沉淀法处理废水过程中易生成非常细微的颗粒物，比重小、粘度大，沉淀过程中呈胶状，因而分离困难，不仅导致废水难以达标，而且产生的污泥含水率高，难以回收利用。

根据我国《生活饮用水卫生规范》的规定饮用水含氟量＜1.0mg/L，区域水源含氟量大于1.0mg/L就能造成地方性氟中毒。由于传统的化学沉淀法和絮凝沉淀法处理的废水中的氟含量很难再降低到上述标准，为进一步对含氟废水进行深度处理，目前的含氟废水处理工艺除这上述两类外，还有吸附法、离子交换树脂法、液膜法、反渗透法、电渗析法、共蒸馏法等，在这些方法中，吸附法由于其具有操作简单、成本低廉、方便易得等优点，成为最受关注的方法。并且技术人员在吸附研究中发现，红土、活性炭、粉煤灰、氧化铝、羟基磷酸钙、累托石等对氟离子都有一定的吸附作用，以粉末形态存在的这些材料来源广泛、成本低廉、容易再生、吸附容量大且效率较高，但是由于仅适用于较低浓度的含氟废水出力，而且吸附剂通常难以分离和再生，其应用受到一定的限制

因此，考虑到实际可操作性和经济因素，对以达标排放为主要目标的工业废水处理，亟需研发一种高效深度处理含氟废水的方法，以克服传统工艺造成处理过的废水不达标、对生产成本浪费较大等问题，这些对于含氟废水处理具有重要的意义。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种深度处理含氟废水的方法。该方法对传统方法进行改进，通过将钙盐沉淀法、铝盐除氟法、电凝处理法以及改性吸附法等处理方法的优势进行组合，不仅使废水中的氟含量降到1.0mg/L以下，而且整个处理工艺简单、成熟、实用且经济合理。

本发明提出的一种深度处理含氟废水的方法，包括如下步骤：

S1、沉淀：收集含氟废水，自然沉降后送入调节池中，向调节池中加入氢氧化钙浆液，混匀后控制调节池中pH值为4-6，静置沉淀；

S2、絮凝：将经S1中沉淀处理后的废水引入反应池中，向第一絮凝池中加入改性硅藻土，搅拌，静置，再将上层废水引入絮凝池中，加入PAC和PAM的组合絮凝剂，搅拌，静置；

S3、电凝：将经S2中絮凝处理后的废水引入电解槽中，加入电解质，通电进行电凝处理，静置，排水进入出水池，加碱调节pH为9-11，加入活性炭粉搅拌均匀；

S4、吸附：将经S3中电凝处理后的废水引入吸附池后，加酸调节pH为4-6，搅拌条件下加入改性吸附剂，混匀后静置；

其中，所述改性吸附剂的制备工艺包括，将腐殖酸加入硫酸溶液中混匀，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵进行反应，反应结束后将反应液过滤，洗涤，干燥，粉碎，过筛后得到粉状固体，将所述粉状固体与复合煤粉混匀，得到所述改性吸附剂。

优选地，在S1中，收集含氟废水，自然沉降5-8h后送入调节池中，搅拌条件下以0.5-1.5m/min的速率向调节池中加入浓度15-20wt％的氢氧化钙浆液，混匀后控制调节池中pH值为5-6，静置沉淀6-8h。