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含磷含氟工業(yè)廢水處理工藝研究
含磷含氟廢水處理工藝研究
含磷含氟廢水處理工藝進(jìn)行研究，并得出含磷含氟廢水處理工藝路線。含磷含氟廢水的處理pH值＜3，是典型的強酸性廢水，通過石灰進(jìn)行中和沉淀處理，石灰投加過程中分階段控制pH值為11.5～8.0，并加入過量的電解質(zhì)CaCl2，使生成的F-和PO43+分別沉淀，沉淀后的廢水用HCl調(diào)整pH值在6.0～9.0。由于沉淀分離過程中反應(yīng)較為緩慢，對于污水管道中的沉淀物結(jié)垢問題，在清水池中設(shè)置壓力水泵，定期沖洗管道；廢水中部分不能*沉淀的懸浮物，含磷含氟廢水處理采用陶粒過濾器過濾后再排放。探討含磷含氟廢水處理工藝路線，能給予實際工程一定的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞：石灰；中和；沉淀；pH；CaCl2；F-；PO43+；陶粒過濾
中圖分類號：X781.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1005－7676（2011）02－0040－04
化工廢水的水量和水質(zhì)因原料路線、生產(chǎn)工藝方法及生產(chǎn)規(guī)模不同有較大的差異，化工廢水污染物的含量高。某化工公司60萬t/a磷氨產(chǎn)品的生產(chǎn)線，主要污染物為磷酸鹽、氟化物和懸浮物，H3PO4生產(chǎn)中排放的廢水中磷含量為1 350 mg/L，氟硅酸鈉生產(chǎn)中排放的廢水中氟化物含量為2 400 mg/L，懸浮物的含量為7 000 mg/L，需要處理的排放廢水量約為5 300 t/d。目前介紹同類產(chǎn)品生產(chǎn)中如此高含量、大水量的含磷含氟廢水處理工藝的文章較為少見，現(xiàn)就含磷含氟廢水處理工藝路線作以下介紹，希望能對實際工程應(yīng)用起到一定幫助。
1·廢水水質(zhì)水量簡介
H3PO4生產(chǎn)車間和氟硅酸鈉生產(chǎn)車間的廢水主要來自H3PO4裝置和氟硅酸鈉裝置，2個裝置共產(chǎn)生含磷、含氟廢水約5 300 m3/d。其中水質(zhì)概況為：SS（懸浮物）＜7 000 mg/L、CODCr（化學(xué)需氧量）100 mg/L、BOD5（生化需氧量）20 mg/L、NH3-N（氨氮）15 mg/L、F-2 400 mg/L、TP（總磷）1 350mg/L、pH＜3。
2·含磷含氟廢水處理工藝分析及工藝流線
2.1廢水處理過程的概述
含磷含氟廢水處理一般都是采用石灰中和沉淀處理工藝路線，廢水的pH＜3，主要是廢水中的F-和PO43-的濃度較高，通過投加石灰，使石灰中的Ca2+與F-、PO43-結(jié)合生成不溶性的鈣鹽，在投加石灰的同時再分別投加強電解質(zhì)CaCl2和混凝劑PAC（聚合氯化鋁）及助凝劑PAM（聚丙烯酰胺）等，強化沉淀效果。
2.2含磷含氟廢水處理工藝路線的簡介
根據(jù)我公司處理此類廢水的實際經(jīng)驗和本工程的實例，現(xiàn)就本工程的工藝路線概述如下：
含磷含氟廢水處理含磷含氟生產(chǎn)污水通過提升泵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池主要存儲來水，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，投加石灰并用穿孔曝氣器攪動，初步均衡pH值，通過pH在線傳感儀得出pH值。調(diào)節(jié)池的水經(jīng)耐腐蝕泵提升至一級中和反應(yīng)池，反應(yīng)池分3格。一級反應(yīng)池的出水自流入一級沉淀池,一級反應(yīng)池與一級沉淀池的自然高差≤1 m，通過重力沉淀控制水流于勻速狀態(tài)進(jìn)入一級輻流式沉淀池，并保證水流上升速度維持在≤1 m/s，使水中懸浮物和生成的難溶物質(zhì)快速下沉并與水分離，從而有效去除污水中的含氟物、含磷物以及SS等污染物。一級沉淀池上清液自流入二級反應(yīng)池，同一級反應(yīng)池相同，反應(yīng)池也分3格。二級反應(yīng)池的出水處理過程同一級沉淀池出水同樣處理，二級沉淀池同樣采用輻流式沉淀池，進(jìn)一步去除水中剩余的F-和PO43+。三級沉淀池出水自流進(jìn)入中間水池，通過提升泵提升至后續(xù)的陶粒濾料過濾器過濾，使污水中的F-含量降低到10 mg/L，以便達(dá)到排放要求。在調(diào)節(jié)池中首先投加Ca(OH)2，并通過空氣攪拌，調(diào)勻水質(zhì)，通過pH在線傳感儀監(jiān)測，然后進(jìn)入一級反應(yīng)池投加中和劑Ca(OH)2。再分別投加強電解質(zhì)CaCl2和混凝劑PAC及助凝劑PAM等，強化沉淀效果，使Ca2+與水中的F-、PO43-結(jié)合生成不溶性的鈣鹽，并在助凝劑作用下凝聚成大顆粒；向二級、三級中和反應(yīng)池投加中和劑、混合絮凝劑的順序以此類推。在pH控制過程中，應(yīng)使pH值分級從11.5～8.0調(diào)節(jié)，使每級反應(yīng)置于*pH值段，充分保證含磷含氟廢水處理的效果及藥劑利用的zui大效益化。不合格水出水返回前段處理單元水池重新分析再進(jìn)行處理，本流程設(shè)置超越管線。在投入石灰進(jìn)行pH中和廢水的過程中，將會產(chǎn)生大量的膠原結(jié)晶體，容易在污水和污泥管道內(nèi)沉淀結(jié)垢，如不經(jīng)處理，會減短管道的使用壽命，為增大管道的使用壽命，經(jīng)過多方面考慮，對此類高SS物易結(jié)垢污水，在清水池內(nèi)設(shè)置高壓反沖洗泵3臺，采用兩用一備的形式，并在整個PLC控制系統(tǒng)中灌入自控程序，通過電動閘門閥的自動啟停，定期對各單元處理系統(tǒng)管道進(jìn)行沖洗，保證并延長管道使用壽命。