含氟含鉻廢水及含鉻廢渣的綜合處理處置研究.pdf

1、隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)廢水廢渣對環(huán)境造成的污染日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。由于行業(yè)類型繁多、生產工藝過程各不相同，工業(yè)廢水具有污染物種類繁多、水質波動幅度大、污染物毒性強、排放量大等特點。因此，工業(yè)廢水處理方法因廢水類型和污染物種類不同而不盡相同，需要根據不同的水質確定最合適的工藝流程，以便得到最佳的處理效果。而工業(yè)廢水處理過程中所產生的污泥成分復雜，處理難度極大，若得不到妥善處理，難免會對環(huán)境造成二次污染。因此，工業(yè)污泥的

2、無害化、減量化、資源化，已受到廣泛的關注。本文針對某工業(yè)園區(qū)所產生的含氟廢水、含鉻廢水及含鉻廢渣處理過程中存在的實際問題進行針對性研究，提出可行的技術解決方案。
　　針對現有鈣鹽混凝沉淀除氟工藝存在的處理效果不理想、石灰用量大以及污泥量大的問題，對鈣鹽混凝沉淀法除氟機理和工藝參數進行理論分析和實驗室小試研究。水溶液中溶解性的氟離子濃度與溶液的pH值和Ca2+的濃度有關，鈣鹽混凝沉淀法處理含氟廢水出水氟離子濃度高于理論計算值的主要原

3、因是受石灰溶解度的限制以及共存陰陽離子的影響。利用加載絮凝工藝處理含氟廢水進行中試研究，將沉淀的污泥進行部分回流作為絮凝載體，顯著的提高了除氟效果，出水氟離子濃度隨污泥回流比的增加而降低。將三氯化鐵混凝劑和聚丙烯酰胺PAM助凝劑聯(lián)合使用，能夠顯著提高對CaF2顆粒的混凝效果，三氯化鐵最佳投量范圍0.10~0.20mmol/L，混凝過程中pH值最佳范圍為8.0~8.5，PAM最佳投量范圍為1~3mg/L。最佳工藝參數下進行運行試驗，加載絮

4、凝工藝對氟和濁度的去除率分別為96.31％、98.00%。
　　化學還原沉淀法是含鉻廢水的常用處理工藝，對比考察了亞鐵Fe(Ⅱ)和亞硫酸鹽S(Ⅳ)對六價鉻Cr(Ⅵ)的氧化還原動力學，pH對氧化還原反應速率的影響，主要歸因于對反應物和生成物的存在形態(tài)及氧化還原電位的影響，不同pH值下，不同形態(tài)的Cr(Ⅵ)和還原劑反應生成與pH值對應的生成物。Fe(Ⅱ)還原Cr(Ⅵ)反應速率方程：-d[Cr(Ⅵ)]/dt=kobs[Cr(Ⅵ)][Fe

5、(Ⅱ)]，其中表觀速率常數lg kobs為pH值的二次函數，滿足lgkobs=6.61-3.38pH+0.43pH2（1.5

6、98(1.0　　為了實現含鉻廢渣的無害化、減量化、資源化處置，降低和消除鉻渣對水環(huán)境的二次污染，首先對鉻渣的物理化學性質和酸浸出特性進行表征，含鉻廢渣具有強堿性，主要化學元素組成為CaO、MgO、Al2O3、Cr2O3、SiO2和Fe2O3，占總質量的90%以

7、上。鉻渣中總鉻和Cr(Ⅵ)含量分別為2.28%、0.80%。鉻渣中物相組成包括鈣鐵石（Ca2FeAlO5）、方鎂石（MgO）、方解石（CaCO3）、白云石[CaMg(CO3)2]、水鎂石[Mg(OH)2]、羥鈣石[Ca(OH)2]和球霰石（CaCO3）。鉻渣為具有浸出毒性的危險廢物，有較大的酸中和能力，鉻渣酸中和后 pH值只與H+的投加量相關，無機酸陰離子種類對鉻渣中總鉻和六價鉻的浸出產生影響，SO42-能將吸附于無定型金屬氧化物上的C

8、rO42-交換出來，增加了鉻渣中鉻的浸出量。
　　對比考察了普通硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥摻加礦渣、普通硅酸鹽水泥摻加粉煤灰、Ca(OH)2/礦渣、Na2SiO3/礦渣五種膠凝材料對鉻渣的固定效果，結果表明：普通硅酸鹽水泥對鉻渣具有一定的固定效果，但對六價鉻的固定主要為物理包裹，缺乏化學固定作用。普通硅酸鹽水泥中摻入適量的礦渣可以顯著的提高對鉻的固定效果，礦渣替代普通硅酸鹽水泥的最佳比例為45%。普通硅酸鹽水泥中摻入粉煤灰對固化試

9、件抗壓強度和毒性浸出均產生不利影響。在對固化試件抗壓強度要求不是很高的情況下，Ca(OH)2/礦渣為鉻渣最佳固定材料，固化材料成本最低，且能滿足較高鉻渣摻量下具有較好的固定效果。Na2SiO3·9H2O/礦渣體系中Na2SiO3·9H2O配比的最佳范圍為15%~25%，當鉻渣摻量小于35%時，固化試件抗壓強度較高且毒性浸出濃度非常低。鉻渣摻量應控制在35%以內。利用 Fe(Ⅱ)濕法還原和Ca(OH)2/礦渣體系穩(wěn)定固定化鉻渣，經過 Fe

10、（Ⅱ）還原后固化體固化效果顯著提高，毒性浸出實驗總鉻濃度較單純固定時大幅降低，六價鉻均未檢出。
　　利用實驗優(yōu)化參數對工業(yè)園區(qū)廢水處理工藝進行改造，改造后運行穩(wěn)定，處理效果遠優(yōu)于原有常規(guī)處理工藝，總排放口各主要污染物指標均滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準，而且廢水處理污泥產量大幅度降低，平均污泥產率比改造前常規(guī)工藝降低了39.6%，每噸廢水處理運行成本降低了0.71元。最后，對工業(yè)園區(qū)廢渣及污泥處理提出了