[发明专利]含氟废水的处理方法及应用

说明书

本发明公开了一种处理含氟废水的方法，包括以下步骤：向温度为40～70℃、pH为7～9的含氟废水中投加Xmol Ca(OH)₂，搅拌反应至少20min；继续投加Ymol CaCl₂，搅拌反应至少20min。本发明的处理含氟废水的方法反应结束后，当静置至120min时，上清液占含氟废水体积的70％，可较好的实现混合液的泥水分离。除此之外，本发明同时公开了一种高氟废水的处理方法，该处理方法处理F^‑浓度≥5000mg/L的高氟废水时，在结束反应静置30min时，上清液的F^‑浓度可降至10mg/L以下，符合排放标准。

技术领域

本发明属于工业水处理领域，具体来说涉及含氟废水的处理方法及应用。

背景技术

近年来，随着我国核工业的发展，产生的废水也逐年递增。F^-是其中的主要污染物之一，在核燃料元件废水中浓度甚至高达上万毫克每升，如果得不到妥善处理，排放到环境中将产生严重的危害。针对浓度如此高的含氟废水，常用的离子交换法、膜分离法、吸附法等除氟技术难以适用，并且运行成本很高。简单高效的化学除氟法是解决问题的理想选择，最常用的化学除氟法是通过Ca²⁺与F^-生成CaF₂的方式。

一般通过单独投加Ca(OH)₂或CaCl₂来提供Ca²⁺。当Ca²⁺浓度很多时，Ca(OH)₂和CaCl₂与F^-的反应都呈现一级动力学。Ca(OH)₂成本较低但是溶解度小，处理高氟废水时，受限于提供的Ca²⁺浓度出水指标不理想。CaCl₂以其较高的溶解度能提供更多的Ca²⁺，因此更适合高氟废水的处理。但是Ca²⁺与F^-在水溶液中生成的CaF₂粒径非常细小，反应后的悬浊液沉降性能差。虽然投加混凝剂能够在一定程度上改善这一问题，但是要求非常严格的操作条件。如采用膜法分离反应后的泥水混合液，这势必会增加运行成本。

鉴于此，如何经济有效地实现混合液的泥水分离，是高氟废水处理中亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种处理含氟废水的方法，该方法分两步投加Ca(OH)₂和CaCl₂沉淀除氟，以Ca(OH)₂提供凝结核的方式促进CaF₂颗粒成长，强化混合液泥水分离性能，可达到较好的沉降性和F^-去除率。

本发明的另一个目的在于提供一种高氟废水的处理方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种处理含氟废水的方法，包括以下步骤：向温度为40～70℃、pH为7～9的含氟废水中投加Xmol Ca(OH)₂，搅拌反应至少20min；继续投加Ymol CaCl₂，搅拌反应至少20min；其中，X大于等于Ca²⁺离子理论投加量的105％，Y大于等于Ca²⁺离子理论投加量的95％。

在上述技术方案中，所述含氟废水的温度为50～60℃。

在上述技术方案中，所述Ca²⁺离子理论投加量为含氟废水中F^-离子物质的量的0.5倍。

在上述技术方案中，X为Ca²⁺离子理论投加量的105～115％；Y为Ca²⁺离子理论投加量的95％～110％。