電石渣處理含氟廢水的處理效果在一定程度上取決于固液分離效果。由于電石渣中和產生的氟化鈣沉淀是一種微細的結晶(粒廢水小于3?m的顆粒占60%左右),不經凝聚難以沉降。從試驗結果看,單獨選用陰離子型聚丙烯酰胺(PAM)沉淀效果良好,研究認為,聚丙烯酰胺的羧酸基-COOH電離為-COO,使鏈狀分子沿長度分布負電荷而成為陰離子型,各負電荷相互排斥而使分子伸展開來,更好地發揮粘接架橋作用;另名,中和反應產生的鈣、鎂等陽離子,特別過量的鈣離子存在,陽離子壓縮微粒擴散層,降低膠體電位,而降低相互排斥力,降低吸吸附物間排斥力,利于吸附架橋。
處理工藝(3)
1.處理工藝流程
含氟廢水進入調節池均衡水質后,送水中和反應罐,與電石渣進行反應,然后投加陰離子型聚丙烯酰胺絮凝,進入沉淀池,廢水達標排放,污泥經脫水處理。工藝流程圖見圖1。

圖1 電石渣處理含氟廢水流程框圖
2.工藝條件的確定
(1)處理后pH與氟化物關系曲線見圖2。

圖2 處理后pH與氟化物關系曲線圖
通過試驗,確立處理后pH與氟化氣關系曲線,可以看出反應pH控制在6.5~9.2之間,出水氟化物可達標。
(2)去除氟化物所需鈣量與氟去除率的關系見圖3。

圖3 鈣用量與氟去除率關系曲線
(3)廢水中CI-存在對除氟的影響
CI-能與Ca(OH)2迅速生成CaCI2,當CI-過量時,有利于向生成CaCI2的方向移動,從而降低CaF2的溶解度,使反應達到最終穩定。試驗結果表明,當廢水中HCI<0.4%時,反應pH控制難度大,出水氟化物達不到要求,當廢水中補充一定量的鹽酸(HCI>0.45%),出水中氟化物可達標,也充分證明CaCI2對CaF2的同離子效應。
(4)絮凝劑用量選擇和沉淀時間確定
經試驗表明,選用3%陰離子型水解聚丙烯酰胺(分子量500~700萬),用量為0.2~12mg/L廢水;中和反應后經絮凝劑的混合反應,進入沉淀池停留2h后基本穩定。
實例分析(4)
浙江衢化氟化學有限公司利用巨化電化廠10%的電石渣漿,采用上述確定的適宜工藝條件處理含氟廢水,取得了成功,達到了設計要求。
1.處理過程特點
(1)用機械攪拌強化中和反應。縮短中和反應時間,采用帶攪拌的中和反應罐,選用鋼襯HFP材質,攪拌轉速200r/min,反應30min可完成。
(2)投加PAM絮凝劑,提高沉淀效率。在進入沉淀池前設置加藥系統,確保良好的絮凝效果。
(3)電石渣漿中含少量S2-等雜質,中和反應時產生H2S等氣體,影響操作環境,工藝流程設有酸霧處理塔,動力抽風,堿洗工藝處理。
2.運行效果
該套工藝自1993年投入運行以來結果表明:處理工藝合理,處理凈利效果顯著,出水清澈,水質指標pH、F-遠低于排放標準,氟去除率達到99%以上。處理效果及運行費用見表4、表5。
表4 含氟廢水處理效果
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