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含氟污水处理中现有技术的优化及新型设备的应用

发布时间:2020-05-11 16:03:08     浏览: 192 次    来源:泓润科技
  在我国含氟污水处理的中,排放标准必须要低于10mg/l。但是随着工业的发展。含氟污水越来越多,现有的技术渐渐不能满足需求。对环境的危害也越来越严重。所以应用新型含氟污水处理设备就变的尤为重要了。下面为你介绍含氟污水处理先用的技术以及新型技术。
含氟污水处理中现有技术的优化及新型设备的应用
  1、沉淀法
  化学沉淀法是目前处理含氟污水最常用的方法,工艺成熟,向污水中添加石灰、石灰乳、氯化钙等钙化合物,使Ca2离子与污水中的F-离子一起生成CaF2,以沉淀形式去除。这种方法特别适用于含氟量高的污水。传统的方法应受到Ca2浓度较小的影响,药剂过量释放,水中有更多的悬浮物,并且Ca2和F-接触时间充足,达到满意的除氟效果,处理后污水氟化物含量比较不稳定[。因此,对化学沉淀法优化含氟污水的处理效果进行了大量研究。在太阳能电池板生产现场处理高氟污水,用钙源三级混凝沉淀法去除氟,使Ca2投料量为2倍的F-量,混凝沉淀工艺pH值控制为8 ~ 9,混凝剂聚氯化铝投料量为400 mg/L,混凝剂聚丙烯酰胺投料量为4mg/L,则污水中F--河流等对传统沉淀法难以回收氟资源的缺点,使用流化床反应器模拟500 ~ 1400mg/l的高浓度含氟污水,使用氯化钙作为沉淀剂,以氟化钙颗粒为种子,探讨流化床反应器连续运行过程中沉淀除氟的效率和稳定性,如果水中氟含量低于10 mg/L,就快速去除污水中的氟离子连续运行过程中,流化床反应器沉淀除氟高效稳定。利用流化床反应器结晶可以以氟化钙的形式回收污水中的氟。设计“熟石灰沉淀-水循环利用”改善工艺,处理后水返回吸收塔回收利用,将整个系统作为污水运行,防止污水排放;在紧急情况下,需要排出含氟污水的情况下,使用PAC进行混凝深度处理,处理后的水可以符合国家一级排放标准。用沉淀法处理含氟污水,操作简单,效果明显,成本低,但会发生二次污染,处理后也不能满足排放要求。但是随着沉淀处理工艺的不断优化,可以解决这种缺点。
  2、吸附法
  含氟污水的吸附处理是利用一系列吸附剂吸附去除污水中氟化物的方法。吸附效果的好坏主要取决于吸附剂。目前用于处理含氟污水的吸附剂是高分子吸附剂,如壳聚糖、活性炭纤维、粉煤灰等。天然矿物吸附剂,如膨润土、沸石等;稀土吸附剂,如含锆、含镧、含铈吸附剂;还有聚丙烯酰胺接枝及生物碳吸附制。将含氟污水作为吸附剂处理的关键是提高处理效率,重复使用吸附剂,克服干扰因素的影响,深入研究吸附机制,不断开发新型高效廉价吸附剂。彭明国等[8]羟基钙改性膨润土的半干法制备、膨润土层间羟基和F-的交换,以及Ca2和F-相互作用处理含氟污水的结果表明,改性膨润土处理含氟污水的时间短,160分钟平衡。酸性条件对吸附反应进展有利,pH可从1.72调节到最大吸附31.83mg/g。以硫酸铝溶液对活性氧化铝等[9]水内除氟吸附容量低、吸附速度慢等缺点进行了修改,修改后的活性氧化铝除氟性能明显改善,25分钟内达到吸附平衡,污水中氟离子浓度从19 mg/L下降到0.010 mg/L,除氟率达到99%以上。除氟比用镧氢氧化铝改性的活性氧化铝好,但氢氧化钾及硫酸铁改性性能较差。随着研究的不断深入和开发多种改性吸附剂,含氟污水的吸附处理具有很好的应用前景。但是目前氟吸附剂大部分处于实验室研究阶段,实际处理存在局限性,开发廉价高效的新型吸附剂仍然具有重要意义。
  3、新型处理技术
  3.1,反渗透技术
  反渗透处理含氟污水是利用反渗透膜的作用将含氟离子与其他分子分离的技术,该方法在处理前必须预处理含氟污水,防止悬浮液对膜的污染。在[10]研究(如鲁溪)中,利用NF-反渗透(RO)工艺处理低含氟污水,结果表明,如果污水氟含量低于80mg/L,在特定运行条件下,NF出水符合国家一级排放标准,RO深度处理的水可以满足电镀用水要求。该集成工艺可用于低氟污水的物质再利用。反渗透法成本太高,处理中反渗透膜容易污染堵塞,实际应用很少。
  3.2、纳米材料用于氟污水处理
  随着纳米技术的发展,很多研究人员正在努力将纳米材料应用于污水处理。例如:韩宪制备了等[11]氨基改性纳米Fe3O4吸附剂,处理含氟污水时,早期氟离子含量为20mg/L,pH为6,吸附时间为1h,吸附剂渗透性为5g/L时,氟离子去除率达到95%。近年来,对各种新型纳米材料进行了研究和开发,随着研究的进行,我相信纳米材料在含氟污水处理中的应用可能性会更大。
  随着人们对环境保护的关注度的提高,国家对相关化工企业的污水处理要求也越来越高。目前含氟污水的处理方法比较多,但有几个缺点。实际处理过程中,经常根据特定的水质做出合理的选择。例如,可以用沉淀法预处理含氟污水,减轻后续处理的负担,并根据其水质要求,采用吸附方法、反渗透方法等进一步去除F-离子。目前,一些新的吸附剂和纳米材料可以处理含氟污水,并将氟降到很低的水平,但大部分处于实验室研究阶段,与实际应用有相当先进的空间。氟污水处理技术研究动向应朝着节能环保、综合性能强的方向发展。进一步研究除氟机制,应用于实际产业。
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