谈谈铝型材加工发生 的高浓度氟化物和氨氮废水处置惩罚 问题

1 媒介

氟是一种微量元素，持久饮用含氟量年夜 于1.5 mg/L以上的水则会给人体健康带来不良影响。氨氮废水具有必然 的毒性和风险 ，其主要风险 是造成水体富营养化。在国度 “十二五”计划 中要求主要污染物排放总量显著削减 ，氨氮、氮氧化物划分削减 13.3%和16.9%，这就对企业提出了更高的要求。企业若何 去顺应 其尺度 ，改良 其工艺以削减 排放量，成为企业要降服的困难 之一。

2 去除机理

两种污染物原始浓度划分是：

氟化物：800～1000 mg/L；氨氮：600～800 mg/L

处置工艺采取 石灰＋鸟粪石法处置，在第一步用石灰除氟，上清液或滤液用磷酸氢二钠和氯化镁除氨氮。

2.1 氟的去除机理

铝型材含氟废水主要含有氟化氢、氟盐、铝离子等，氟化氢是一种侵蚀 性很强的酸，传统的处置方式 就是采取 投加石灰进行反映，经由 曝气搅拌后生成难溶的氟化钙以固液星散 手段来实现去除废水中氟离子的目标 ，抱负状况 下的出水氟浓度可以到达20 mg/L阁下 。

反映式：2F-Ca2+→CaF2↓

在25℃时，CaF2在水中的饱和消融 度为16.5 mg/L，一般温度下饱和消融 渡过 高是制约其去除反映继续进行的根来源根基 因，即便 继续投加石灰也很难构成 沉淀物，并且 CaF2与Ca(OH)2会发生 共溶现象。改变其温度以改变CaF2的饱和消融 度，在工程上很难实现，并且 能量耗损太高，不相符 节能减排政策要求。也就是说，在抱负情况下，简单的投加石灰这类 去除方式 基本 达不到国度 排放尺度 。

2.1 氨氮的去除机理

今朝 处置氨氮废水的方式 有许多 ，经常使用 的方式 有吹脱法、生物硝化法、折点加氯法、化学沉淀法、离子交流 法等。针对废水中高浓度的氨氮，可使 用的方式 是吹脱法＋化学沉淀法。

一般来讲 ，水中的氨氮多以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状况 存在，二者 连结 均衡 ，关系为：NH3＋H2O?NH4+＋OH-。这一关系受pH值的影响，当pH值升高，均衡 向左移动，游离氨占的比例增年夜 。当pH值为11阁下 时，NH3年夜 致在90%以上，游离氨易于从水中逸出，采取 爆气池，将紧缩 空气通入废水中，气水互相 充实接触，使水中消融 气体和挥发性溶质穿过气液界面，向气相转移，从而到达 去除氨氮的目标 。所以第一步的除氟工艺也是氨氮的初步去除工艺。

某厂化学沉淀法是采取 磷酸铵镁沉淀法。即向废水中按参数比例投加磷酸氢二钠(Na2HPO4)和氯化镁(MgCl2)，使氨氮生成难溶复盐MgNH4PO4?6H2O(简称MAP)结晶，然后通太重 力沉淀，压渣过滤，使MAP从废水中星散 。

反映式为：Mg2++NH4+＋PO43-+6H2O→MgNH4PO4?6H2O↓

此法生成的MAP结晶颗粒藐小 或是絮状体，固液星散 有必然 的艰巨，每每要投加絮凝剂聚丙烯酰胺(简称PAM)，以助结块，利便沉淀压渣。

图为：某铝材厂高浓度氟化物和氨氮废水处置装备

3 影响身分

3.1 药剂

3.1.1 石灰

足够的石灰量是包管 钙离子进行反映的需要 前提 ，也是后续工艺除氨氮反映的主要 身分 。某厂经由 两年的运行情况得出：

废水原始氟化物浓度为800～1000 mg/L

每池水量为6m3，投加的石灰量为120～160 kg

钙盐：氟离子＝17：1～20：1，氟化物初步去除率平均到达 95～97%，出水浓度到达 50 mg/L以下问题不年夜 。但有些铝材厂废水浓度相当，正本 应当 每罐3m3投加60～80 kg的石灰，但现实投加的石灰量还不足50 kg，pH值在8~9之间，去除率可想而知。没有充沛的Ca+供应 也直接影响了下一步工序除氟反映的进行：钙盐与磷酸盐适用 ，发生 Ca5(PO4)3F沉淀；CaCl2、AlCl3适用 ，构成 一种Ca、Al及F构成 的络合物沉淀[1]。

3.1.2 磷酸氢二钠和氯化镁

处置工艺第二步除氨氮投加的就是这两种药剂，这步工序也同时是除氟工艺，这两种药剂质量的利害 也直接影响了处置的效果，据研究讲明，一些由多种元素构成 的氟化物，比单一元素构成 的氟化物具有更小的消融 度，磷酸盐、镁盐、钙盐、铝盐结合 使用可以与氟离子构成 新的更难溶的化合物，如钙盐与磷酸盐适用 ，发生 Ca5(P04)3F沉淀。钙盐：磷酸盐：氟离子＝15 ： 2：1～20： 2 ：l，，能使残氟到达 5mg/L，低于10mg/L排放尺度 [2]。

但在现实 运行时，操作工没有依照 计较效果 正确 加药，磷酸氢二钠包装规格为25kg/包，氯化镁包装规格为50kg/包，正本 应当 投加111kg磷酸氢二钠和62kg的氯化镁，工人操作贪求利便，没有过磅称量，现实 只投加了4包磷酸氢二钠和1包氯化镁，致使 磷酸氢二钠和氯化镁现实 用量比例掉 衡，正本 磷酸氢二钠与氯化镁的比例是1.77：1，但现实 常常 到达 2：1～2.8：1。磷酸氢二钠的过量与氯化镁的不足致使 处置效果欠安 ，加年夜 药量提高处置效果使处置本钱 虚高。

3.2 pH值

其实，在许多 反映前提 上，pH值是枢纽身分 。

投加石灰后：pH值在10～11

投加除氨氮药剂前：pH值在10～11

投加除氨氮药剂后：pH值在9.0～9.5

在处置氟化物上，pH值在10～11，水中的Al(OH)4-量增年夜 ，因为 F-与OH-电荷沟通 ，半径及电荷较为接近，Al(OH)4-的OH-与F-发生交流 [2]，从而使出水含氟量下降 。在处置氨氮上，第一步加石灰除氟时，当pH在11阁下 ，游离氨年夜 致在90%以上易于从水中逸出，加以曝气，也能到达 初步除氨氮效果。

而在第二步除氨氮工序上，投加磷酸氢二钠和氯化镁前，废水pH值要求到达 10～11，但因为 石灰量的不足致使 pH值达不到上述要求，现实中操作工经常疏忽 了这一步的调理 。投加完磷酸氢二钠和氯化镁今后 ，废水pH值会有所下降，这时候 就要投加片碱以调理 pH值，使它到达 反映要求。但现实是操作工对投加完药剂后的pH值调理 不敷 正视 ，从而影响了处置效果。

3.3 搅拌方式

每每，在废水处置上采取 两种搅拌方式：

曝气搅拌

螺旋桨电动搅拌

这类 高浓度废水处置方式 第一步工序，既是除氟也是除氨氮，但空气搅拌在这第一步工序上除氨氮的效果比电动搅拌要好。空气搅拌能负气 水更好的互相 接触，使水中消融 气体和挥发性溶质穿过气液界面，向气相转移，挥发性氨更容易 从水中逸出，从而提高初步去除效力 。可是空气搅拌带来必然 的情况 的影响，挥发出的气体属于无组织排放，在环保工作愈来愈 严酷的情势 下，也有需要 进行再一步的完美 。安装废气处置系统，把废气搜集 后处置是一种可以斟酌 的处置方式。

4 结语

本文针对铝型材企业高浓度氟化物和氨氮废水处置工艺在运行中存在的问题进行阐发。从去除机理、药剂，pH值，搅拌方式等方面进行切磋，阐发其影响处置效果的身分 。

充沛的钙盐、适合 的磷酸氢二钠与氯化镁比例、恰当 的pH值，是石灰＋鸟粪石法处置这类 高浓度废水的枢纽。除氟除氨氮在国内进行了许多 研究，工艺手艺 也相对成熟，找出适合本身 企业的工艺手艺 ，做好节能减排工作，提高社会责任心，向“资本 节俭型和情况 友爱 型”企业迈进，将环保进行曲延续 地吹响下去，是企业在“十二五”时代 要面对 的义务 。