铝型材轮廓处置惩罚 中低浓度含氟废水的处置惩罚 工艺手艺

1 媒介

氟是一种微量元素，长时间 饮用含氟量年夜 于1.5mg/L以上的水则会给人体健康带来不良的影响。《电镀污染物排放尺度 GB21900-2008》中划定 铝型材行业废水中氟化物的排放尺度 是小于10.0mg/L，而一般铝型材行业对含氟废水的处置只是单一的投加石灰，即采取 钙盐沉淀法，处置结果 欠安 ，很难到达 国度 排放尺度 。在国度 情况 庇护要求愈来愈 严厉 的情况下，有需要 追求 更有用 的处置方式 。

含氟废水，今朝 国内年夜 多半 出产厂还没有 完美 的处置举措措施 ，所排放的废水中氟含量跨越 国度 排放尺度 ，严重污染情况 。依照 国度 污水综合排放尺度 ，氟离子浓度应小于10mg/L；对 饮用水，氟离子浓度要求在1mg/L以下。

今朝 国表里 经常使用 的含氟废水处置方式 年夜 致分为两类，即沉淀法和吸附法。

化学沉淀法是经由过程 投加钙盐等化学药品，构成 氟化物沉淀或氟化物被吸附于所构成 的沉淀物中而配合 沉淀。该方式 简单、处置便利，费用低，但石灰消融 度低，只能以乳状液投加，且发生 的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的外面 ，使之不克不及 被充执行 使 ，因此 用量年夜 。处置后的废水中氟含量一般只能下降到15mg/L，很难到达 国标一级尺度 。并且 存在泥渣沉降迟缓 ，脱水艰巨，处置年夜 流量排放物周期长，不顺应 连气儿处置连气儿排放等弱点。

吸附法是指含氟废水流经接触床，经由过程 与床中固体介质进行离子互换或化学反映，去除氟化物。这类 方式 只合用 于低浓度的含氟废水或经其他方式 处置后氟化物浓度降至10~20mg/L的废水。并且 接触床的再生及高浓度再生液的处置是全部 运行进程 中不行贫乏 的一部门，接触床频仍 的再生使运行本钱 较高。

2 处置工艺

2.1 钙盐沉淀法

含氟废水传统的处置方式 就是投加石灰、硫酸钙、氯化钙等可溶性钙盐使钙离子与氟离子反映生成CaF2沉淀，来实现去除废水中F－的目标 。该工艺简单便利、费用低，但存在一些不足。投加石灰乳时，即便 废水pH值到达 12，也只能使水中氟离子的质量浓度下降至15.0 mg/L阁下 [1]，即便 用水溶性较好的CaCl2，其用量一般也需保持 在理论用量的数倍，由于 Ca2+和F－生成CaF2的反映速度较慢，且构成 的CaF2微细晶粒自己 具有必然 的消融 度(18℃时为16.3 mg/L)，所以到达 均衡 需较长的时候 。为使反映加速 ，需插足过量的Ca2+，使投加的钙盐与水中F－的物资 的量比达2倍以上，但氟离子浓度仍然 很难到达 国度 排放尺度 ，是以 该方式 一般合用 于高浓度含氟废水的一级处置或预处置。并且 石灰用量的增添 ，致使 一系列的问题，如pH值偏高、下降 pH值的本钱 升高、废水色彩 变异等，这些问题都是钙盐沉淀法难以解决的。

2.2 混凝沉降法

混凝沉降法是经由过程 在水中插足铁盐和铝盐两年夜 类混凝剂，在水中构成 带正电的胶粒，胶粒可以或许 吸附水中的F－而彼此凝集 为絮状物沉淀，从而到达 除氟的目标 。混凝沉淀法一般经由过程 与中和沉淀法配合使用，实现对高氟废水的处置。其除氟结果 受搅拌前提 、沉降时候 等身分 的影响，是以 出水水质不敷 不变。铁盐类混凝剂一般需要配合Ca(OH)2使用，才能实现高效力 除氟，处置后的废水需要用酸中和后才能排放，是以 工艺对照 复杂。铝盐除氟法是在水中插足硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等铝盐混凝剂，行使 A13+与F－的络合和 铝盐水解后发生 的A1(OH)3矾花，从而到达 去除废水中F－的目标 。在这根蒂根基 上再插足高份子 絮凝剂，就可以 加速 絮状物的生成及沉降，除氟结果 更好。由于其药剂投加量小、本钱 低，一次处置后出水便可 到达 国度 排放尺度 ，是以 铝盐混凝沉降法在工业废水处置中利用较为普遍 。

3 混凝沉降法处置低浓度含氟废水实验 研究

3.1 研究机理

硫酸铝混凝处置低浓度含氟废水的化学进程 极其 复杂，有的反映今朝 还没有 定论，对除氟机理的诠释也不尽不异，是以 有需要 研究硫酸铝混凝沉降处置低浓度含氟废水的反映前提 与其结果 。

行使 铝盐水解后出产的Al(OH)3am矾花，去除废水中的氟离子为其基来源根基 理。其反映式以下 [2]：

水解：n A13++m H2O→[Aln(OH)m]3n-m+mH+

配合：[Aln(OH)m]3n-m+p F→[A1nFp(OH)m]3n-m-p

[Aln(OH)m]3n-m+kSO42+ →[Aln(SO4)k(OH)m]3n-m-2k

[Aln(SO4)k(OH)m]3n-m-2k+ p F－→[A1nFp(SO4)k(OH)m]3n-m-2k-p

Al2(SO4)3水解成份 特别很是复杂，生成的产品 及其所含Al的比例跟着 水体酸碱度的转变 也响应 改变，已证实的水解产品 不下20种，影响除氟结果 的身分 首要 有三个方面：即酸碱度转变 影响除氟沉淀物的消融 性；改变沉淀物的集合状况 和构造 ，从而影响比外面 ；改变氢氧化铝溶胶的胶团构造 [3]。混凝沉淀法配合高份子 絮凝剂，改变沉淀物的集合状况 ，影响其比外面 ，加速沉淀，强化了除氟结果 。其反映式以下 ：

RCOO－+X[A1nFp(SO4)k(OH)m]3n-m-2k-p →RCOO·X[A1nFp(SO4)k(OH)m]3n-m-2k-p

3.2 实验 流程与方式

接纳 必然 量分歧 时段的低浓度含氟废水，插足石灰、硫酸铝（96%以上剖析 纯）、PAM等药剂，搅拌后静置沉淀，取其上清液用电极电位法丈量 其氟化物浓度。

第一组尝试采取 1号低浓度含氟废水，pH值为3.9，F－浓度为18.1 mg/L，每次500mL，搅拌时候 为30分钟。从表1尝试数据上剖析 ，石灰量的增多，对低浓度含氟废水处置结果 影响不年夜 ，这与氟化钙在一般温度下水中的饱和消融 渡过 高有关，石灰＋CaCl2的组合验证了其对某些低浓度废水处置结果 欠安 的理论。1-5号尝试发生 了年夜 量的沉淀，沉渣较多、溶液混浊，但除氟结果 精良。

表1 第一组尝试

编 号

pH值

CaCl2（g）

石灰（g）

硫酸铝（g）

F－（mg/L）

1号原水

3.9

――

――

――

18.1

1-1号

11.3

――

10.0

――

13.1

1-2号

7.9

――

5.0

――

12.6

1-3号

4.0

10.0

――

――

13.1

1-4号

7.6

8.5

1.5

――

11.4

1-5号

4.2

――

1.0

7.0

11.7

第二组尝试采取 2号低浓度含氟废水，pH值为5.5，F－浓度为23.9 mg/L，每次500mL，搅拌时候 为5min，先用NaOH调理 pH值，再插足硫酸铝后搅拌，再次插足NaOH调理 溶液的pH值，为认识 决溶液混浊不清的问题最后插足2mL的PAM，改变氢氧化铝的集合状况 和构造 ，沉淀静置后丈量 氟离子浓度。2-5号尝试是用硫酸铝调理 废水pH值，用量少于0.2g。从表2尝试数据可以看出，废水pH值、硫酸铝用量直接影响除氟结果 。

表2 第二组尝试

编 号

第一次pH值

最后pH值

硫酸铝（g）

F－（mg/L）

2号原水

5.5

――

――

23.9

2-1号

7.3

7.0

0.5

4.9

2-2号

7.4

6.9

0.5

3.8

2-3号

8.6

6.8

0.2

5.8

2-4号

8.6

6.8

0.2

6.1

2-5号

8.6

6.8

15.1

2-6号

5.5

8.5

0.2

16.9

2-7号

5.5

6.7

0.2

7.7

第三组尝试采取 3号低浓度含氟废水，pH值为4.9，F－浓度为22.3 mg/L，每次500mL，搅拌时候 为2-3min，采取 先加硫酸铝，再用NaOH调理 溶液pH值，最后插足2mL的PAM，沉淀静置后丈量 氟离子浓度。从表3数据可以看出，废水最好 反映pH值为6.3～7.0，pH值与硫酸铝用量之间的弃取 ，关系到废水处置本钱 的节制 。

表3 第三组尝试

编 号

最后pH值

硫酸铝（g）

F－（mg/L）

3号原水

4.9

――

21.3

3-1号

7.7

0.50

9.0

3-2号

7.7

0.22

14.1

3-3号

7.5

0.22

13.4

3-4号

7.3

0.22

12.0

3-5号

7.1

0.22

10.9

3-6号

6.5

0.22

6.4

3-7号

6.1

0.24

7.2

3-8号

7.7

1.00

4.4

3-9号

8.0

1.00

4.5

3-10号

6.3

1.00

0.95

3-11号

8.0

0.70

7.2

3-12号

7.0

0.70

2.0

第四组尝试采取 4号低浓度含氟废水，pH值为8.0，F－浓度为27.5 mg/L，每次1000mL，搅拌时候 为2-3min，采取 先加硫酸铝，再用NaOH调理 溶液pH值，最后插足3-4mL的PAM，沉淀静置后丈量 氟离子浓度。从表4数据可以看出，PAM在这反映中起到必然 的感化 ，但首要 要害 的因数还是pH值的调理 和硫酸铝用量的几何，固然 最好 pH值在6.3～7.0，但硫酸铝水解呈酸性，加的量越多，废水pH值越小，处置结果 越好，可以调控的溶液pH值局限 越年夜 ，但调理 pH值的NaOH用量就越年夜 ，本钱 也响应 的增添 。若何 处置它们之间的配比，是企业必需 思虑 和节制 解决的问题。

表4 第四组尝试

编 号

最后pH值

硫酸铝（g）

PAM（mL）

F－（mg/L）

处置水量（mL）

4号原水

8.0

――

――

27.5

――

4-1

6.8

1.4

4

3.4

1000

4-2

8.0

1.4

3

11.7

1000

4-3

8.0

1.4

4

10.4

1000

4-4

8.0

1.5

4

9.3

1000

5号原水

6.0

――

――

16.5

――

4-5

7.5

1.5

0

2.0

1000

4-6

8.0

1.5

0

2.9

1000

4-7

7.5

7.5

0

3.0

5000

针对上述的问题，我们起首 确认硫酸铝的用量。从尝试数据可以看出，1升含氟浓度为25～30 mg/L的废水，需要1.0～1.4g的硫酸铝，更低浓度的含氟废水可以响应 地削减 用量，反映的pH值最好 局限 可以到达 6.3～7.5，出水氟离子浓度可以到达 4.0mg/L以下、沉渣较少，可以到达 国度 排放尺度 。表5是采取 分歧 时段和分歧 浓度的5000mL废水进行的尝试数据，尝试了局很好地证清楚明了 上述的结论。

表5 第五组尝试

编 号

原始pH值

处置前

F－（mg/L）

硫酸铝（g）

PAM

（mL）

最后pH值

处置后

F－（mg/L）

5-1

6.0

16.5

7.0

5

7.5

6.0

5-2

8.0

24.5

7.5

0

6.9

3.9

5-3

4.9

25.0

7.5

6

7.5

7.6

5-4

8.3

21.8

7.0

5

7.7

6.4

5-5

7.4

20.8

4.0

0

6.8

6.1

4 结 语

经由过程 对铝型材行业低浓度含氟废水（氟离子浓度平均为25.0mg/L）处置进行实验 研究，颠末几种方案的研究剖析 和比较 ，采取 投加硫酸铝和高份子 聚合物的方式 来处置这类 低浓度含氟废水结果 较好。

今朝 含氟废水的处置方式 较多，在选择处置方式 时要依照 企业现实 情况，水质情况和要求到达 的尺度 而定，特别 要正视 以废治废和综合行使 ，选择合适 企业本身 情况的处置方式 。低浓度含氟废水零丁 使用石灰除氟，余氟浓度在10～20mg/L之间，加年夜 石灰用量不仅带来过量的碱度和硬度造成新的污染，并且 处置结果 欠安 ；采取 硫酸铝混凝沉降法处置结果 好，除氟率高，工业硫酸铝价钱 廉价 ，建造 流程简单， 1升含氟浓度为25～30 mg/L的废水，需要1.0～1.4g的硫酸铝（剖析 纯级）。

由于实验 前提 所限，高份子 絮凝剂仅采取 最通俗 的PAM进行实验 ，其它高份子 絮凝剂可能结果 更佳，但未进行工业上的实验 获得 进一步的数据，从此将继续加以研究。