化學(xué)沉淀法處理含氟廢水的研究.pdf

1、硝酸磷肥作為一種高效、高濃度的復(fù)合肥料，其生產(chǎn)流程主要包括:硝酸分解磷礦、硝鈣分離、母液中和、料漿濃縮蒸發(fā)及干燥造粒等，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單易行，反應(yīng)條件溫和，且生產(chǎn)過(guò)程中的硝酸具有雙重利用性，從而使得該工藝在經(jīng)濟(jì)和實(shí)效方面均存在著明顯的優(yōu)勝性，被廣大的化肥企業(yè)所使用。但隨著近幾年來(lái)磷礦價(jià)格的持續(xù)上漲以及磷礦品位的不斷下降，硝酸磷肥生產(chǎn)過(guò)程中含氟廢水的生成量逐年遞增，嚴(yán)重的危害了人類(lèi)的健康和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。故近幾年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及

2、各國(guó)環(huán)保政策的出臺(tái)，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的科研者開(kāi)始關(guān)注于含氟廢水的處理及其應(yīng)用。
　　在此研究背景下，本文針對(duì)天脊集團(tuán)硝酸磷肥廠含氟廢水的處理技術(shù)展開(kāi)研究，在工廠原有的工藝基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了“熟石灰沉淀—廢水循環(huán)利用”脫氟工藝流程，將處理后的低濃度含氟廢水不經(jīng)排放工序，而直接返回酸性氣體洗滌塔中，作為循環(huán)液吸收進(jìn)料廢氣中的氟化物。這樣不僅達(dá)到了整個(gè)系統(tǒng)封閉運(yùn)行，基本無(wú)廢水排放的目的，而且由于在正常生產(chǎn)過(guò)程中，循環(huán)廢水中的氟濃度只需降至3

3、0 mg/L即可，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)地高于國(guó)家要求的10 mg/L排放標(biāo)準(zhǔn)，從而經(jīng)此工藝改造后，可以有效的降低工藝生產(chǎn)中的石灰用量及生產(chǎn)成本。此外，為了應(yīng)對(duì)工廠中停產(chǎn)檢修等突發(fā)事件而必須將含氟廢水排放的情況，我們還在上述工序的基礎(chǔ)上增加了聚合氯化鋁絮凝沉降操作，以保證將含氟廢水的氟含量降至10 mg/L以下。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們以工廠實(shí)際含氟廢水的濃度及酸度為標(biāo)準(zhǔn)，用NaF溶液和H2SiF6溶液分別配置出了不同比例的模擬含氟廢水（純NaF溶液、純H2S

4、iF6溶液及兩者的混合液），并進(jìn)行了除氟實(shí)驗(yàn)的研究，確定出了各自最佳的反應(yīng)條件，為今后的脫氟工作提出了新的思路。具體結(jié)論如下:
　　首先，針對(duì)不同氟源的含氟廢水，我們分別采用氟離子選擇電極法與電位滴定法對(duì)其濃度進(jìn)行了標(biāo)定，并通過(guò)比較兩者的結(jié)果得出當(dāng)氟硅酸含量在1000 mg/L以下時(shí)，其濃度可以用氟離子選擇電極法準(zhǔn)確的測(cè)出。其次通過(guò)研究不同濃度模擬含氟廢水的動(dòng)力學(xué)特征，我們發(fā)現(xiàn)此除氟反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)特征，且反應(yīng)迅速，在30 mi

5、n內(nèi)即可達(dá)到初步平衡;此外，我們還研究了不同石灰及聚合氯化鋁加入量對(duì)于各模擬含氟廢水脫氟效果的影響，確定出了各自的最佳脫氟率及廢水中氟含量達(dá)到工廠正常生產(chǎn)或國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，所需石灰及聚合氯化鋁的最佳理論用量;最后，我們?yōu)榱嗣鞔_各脫氟反應(yīng)所經(jīng)歷的主要過(guò)程及生成沉淀的組成，我們還對(duì)不同條件所制的沉淀進(jìn)行了XRD表征。
　　本文不同于以往主要針對(duì)于脫氟反應(yīng)條件的研究，在脫氟工藝上做出改變，既減少了廢水的排放，貫徹了當(dāng)今“綠色化工”的思想