上海純水設備：含氟廢水如何混凝沉降離子交換
摘要：本污水處置系統(tǒng)處置對象為工業(yè)含氟廢水，采用混凝沉降聯(lián)合離子交換工藝對廢水進行脫氟處理，處置效果好具有較強適應性，可滿足水質(zhì)、水量的變化。
關鍵詞：含氟廢水；混凝沉降；離子交換
經(jīng)濟發(fā)展的推動下，鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展繼續(xù)向好，國大型鋼鐵集團根據(jù)市場需求適時調(diào)整產(chǎn)量和產(chǎn)品，增加高效益產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售規(guī)模，不時激發(fā)鋼鐵板塊創(chuàng)效能力。與此同時，也出現(xiàn)了新的環(huán)境問題，這其中危害最為嚴重的生產(chǎn)系列衍生化學品過程中所產(chǎn)生的含氟廢水。就一般情況而言，鋼鐵衍生化學品生產(chǎn)過程中排放出的含氟廢水中的F-濃度從幾十到幾千ppm不等。過量F-排放會對環(huán)境造成極大的污染，危害動植物的正常生長，對人體健康也會產(chǎn)生嚴重的影響，工業(yè)含氟廢水除氟工藝研究一直是環(huán)保領域的重要課題。
目前，國內(nèi)外處置含氟工業(yè)廢水的主要方法化學沉淀法、混凝沉降法、吸附法、電凝聚法、反滲透法、離子交換法、電滲析法和膜分離法等。這其中，應用較為廣泛的工藝方法是吸附法和混凝沉淀法。本文主要介紹了采用混凝沉降聯(lián)合離子交換工藝處置含氟廢水的工程實例。
1工程概況
該工程為某鋼鐵集團公司焦化廢水除氟處理項目，設計每天運行24小時，污水處置裝置年運行按照8400小時設計，處置量為520m3/h
設計進、出水水質(zhì)見表1
注：氯離子絕對升高濃度不超過200mg/L其它生物脫氮系統(tǒng)出水指標無影響，包括COD氨氮、總氰化物、酚、氰、油，總氮等
2工藝流程
本技術方案主要考慮含氟廢水處置工藝處置，使其達標排放。廢水中主要污染物為：F-酸、堿等。本工程F離子濃度為100mg/l考慮采用鈣法化學混凝沉淀法反應除氟�？紤]到反應后形成的CaF2較難沉淀，因此本工程采用“鈣法+高密度沉淀池工藝+過濾+離子交換法深度除氟工藝”整體工藝路線，從而達到工業(yè)廢水氟離子的排放規(guī)范。
2.1工藝流程圖
2.2工藝流程說明
1調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，保證進水的均勻，防止造成后續(xù)負荷沖擊。
2混凝反應+高密度廓清池系統(tǒng)
混凝反應主要作用是通過調(diào)節(jié)PH值后投加藥劑，以去除氟離子，高密度廓清池主要作用是降低原水中的懸浮物及局部有機物，同時結(jié)合加藥，可有效降低原水中的氟離子。集混凝、反應、沉淀為一體的高效水處理設施。高密度廓清池由混合單元區(qū)、反應區(qū)、沉淀及濃縮區(qū)和斜管分離區(qū)組成。濃縮區(qū)局部污泥自濃縮區(qū)用污泥泵排至污水處置廠污泥系統(tǒng)，局部循環(huán)至反應池入口。
3過濾池
濾池主要是利用細孔性填料層（采用活性氧化鋁填料）截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得廓清過濾的工藝過程，可去除2~5μm以上的顆粒，以保證系統(tǒng)產(chǎn)水達到設計要求。過濾濾池是快濾池的一種形式，因為其濾料采用均質(zhì)濾料，即均粒徑濾料，故而也稱之為均粒濾料濾池。上海純水設備
4緩存池
主要是貯存過濾池產(chǎn)水，以便過濾池反洗及維后續(xù)離子交換提供動力。
5離子交換法深度除氟系統(tǒng)
利用離子交換樹脂針對陰離子的吸附原理，進一步降低廢水中的氟離子，以保證出水穩(wěn)定達標。
通常采用的離子樹脂有凝膠型和大孔型兩種。
凝膠型樹脂是高分子骨架結(jié)構，無水狀態(tài)下內(nèi)部無毛細孔。遇水后，凝膠型樹脂濕潤膨脹，結(jié)構內(nèi)部出現(xiàn)微小的孔隙，稱之為顯微孔。濕潤樹脂的平均孔徑為24nm2310643106mm直徑一般為0.30.6nm凝膠型樹脂較適合用于吸附無機離子，但不能吸附大分子有機物質(zhì)。
大孔型樹脂是多孔海綿狀骨架結(jié)構，內(nèi)部有大量的永久存在微細孔和大網(wǎng)孔。遇水濕潤后，大孔型樹脂的孔徑可達100500nm孔道外表積可超過1000m2/g此樹脂內(nèi)部的孔隙多、外表積大、活性中心多、離子擴散速度快，對比凝膠型樹脂離子，交換速度快約10倍。大孔樹脂的優(yōu)點還有：耐熱耐冷、耐溶脹，耐氧化，耐磨損，不易碎裂。不只如此，而且由于它對有機大分子較易吸附，因而抗污染力強，并且易再生，本項目中采用大孔型樹脂。
6污泥濃縮池
用于系統(tǒng)發(fā)生的污泥和渣，通過進一步濃縮后再通過污泥壓濾機脫水，泥餅外運處理，壓濾液回中間池進一步處置。
3構筑物清單
本項目廢水處置站主要構筑物，見表2
4結(jié)語
本方案依據(jù)焦化廠含氟廢水的特性，采用混凝沉降聯(lián)合離子交換工藝處置含氟廢水，保證廢水出水達標的前提下，最大限度地降低離子交換樹脂的負荷，大大降低了噸水處理成本、提高了工程使用壽命，能夠為我國含氟廢水處理的設計提供借鑒。
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