CN114229975A - 基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法，结合钙盐化学沉淀处理，以氟化钙作为晶核，通过基于异相成核作用的诱导沉淀，实现低浓度含氟水处理达到国家一级排放标准，从减少泥渣生产量、降低泥渣含水率和提高泥渣可回用成分纯度3个方面提升含氟水泥渣可回用价值，降低泥渣处理成本，氟化钙诱导沉淀处理低浓度含氟水与氯化钙化学沉淀处理高浓度含氟水一体化方式，本发明能有效去除高、低不同浓度含氟水中的氟离子，出水氟离子质量浓度降至10mg/L以下，达到国家污水一级排放标准，泥渣含水率降至50%以下，有效回用成分氟化钙含量提升至80%以上，泥渣回收利用价值显著提升。
Description
技术领域
本发明涉及含氟废水处理技术领域，具体涉及一种基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法。
背景技术
目前对于含氟废水的处理主要采用化学沉淀和混凝沉淀法。其中化学沉淀法主要针对高浓度含氟废水，通过投加钙盐生成氟化钙沉淀，经过滤或自然沉降等方法将泥渣与水分离，达到除氟目的。混凝沉淀法是针对低浓度不达标含氟废水，通过投加絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM),将含氟废水中的F－与絮凝剂中A13+等阳离子形成络合物，并在 PAM的加速团聚并沉降作用下除氟。化学及混凝沉淀法处理含氟废水生产泥渣量较大，由于其属于危废，处理成本较高、难度大，给含氟废水处理企业带来巨大成本压力。
诱导沉淀法处于实验室阶段，尚不成熟，尤其对该方法应用的适宜浓度范围、泥渣可回用影响及相关参数优化设置等需要开展大量研究
含氟废水处理仅以达标排放为主要目标，泥渣回收性尚未引起足够重视，研究成果不足以支持实际应用。
发明内容
为了解决现有技术存在的技术缺陷，本发明提供了一种基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法。
本发明采用的技术解决方案是一种基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）利用氟度计测定做处理含氟水的初始氟离子质量浓度并测定含氟水体积或流量，计算所处理含氟水中氟离子总摩尔数；
（2）根据第一步计算的含氟水总氟离子摩尔数，按照摩尔比n（Ca2+/F-）=1.0计算氯化钙投加量；
（3）按照第二步计算的氯化钙投加量将其加入到含氟水中，搅拌后沉降；
（4）据含氟水体积数，按照5.0g/L计算氟化钙投加量；
（5）按照第四步计算的氟化钙投加量将其加入到含氟水中，搅拌后沉降；
（6）根据含氟水体积数，按照30mg/L计算助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)投加量；
（7）按照第六步计算的PAM投加量将其加入到含氟水中，搅拌后沉降得到泥渣水；
（8）将泥渣水分离，得到的泥渣部分可回流到第四步作为氟化钙诱导沉淀晶核进行再利用，其余泥渣通过提取氟化钙用于制备含氟产品再利用。
所述的步骤（8）得到的泥渣含水率低于50%，可回用成分氟化钙含量高于80%。
所述的步骤（3）中搅拌速率为100r/min，搅拌时间为30min，沉降时间为60min。
所述的步骤（5）中搅拌速率为150r/min，搅拌时间为30min，沉降时间为60min。
所述的步骤（7）中搅拌速率为50r/min，搅拌时间为10min，沉降时间为30min。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法，结合钙盐化学沉淀处理，以氟化钙作为晶核，通过基于异相成核作用的诱导沉淀，实现低浓度含氟水处理达到国家一级排放标准，从减少泥渣生产量、降低泥渣含水率和提高泥渣可回用成分纯度3个方面提升含氟水泥渣可回用价值，降低泥渣处理成本，氟化钙诱导沉淀处理低浓度含氟水与氯化钙化学沉淀处理高浓度含氟水一体化方式，本发明能有效去除高、低不同浓度含氟水中的氟离子，出水氟离子质量浓度降至10mg/L以下，达到国家污水一级排放标准，泥渣含水率降至50%以下，有效回用成分氟化钙含量提升至80%以上，泥渣回收利用价值显著提升。
附图说明
图1基于氟化钙诱导沉淀的含氟水处理及泥渣回收实施流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
分别配制了初始氟离子质量浓度为30mg/L、50mg/L和80mg/L的低浓度含氟水100ml，按照摩尔比n（Ca2+/F-）=1.0计算出需要投加的氯化钙质量并加入前述含氟水中。以100r/min搅拌30min并沉降60min。再分别投加按照5.0g/L计算氟化钙晶核，以150r/min搅拌30min并沉降60min。然后投加按照30mg/L计算出助凝剂PAM，以50r/min搅拌10min并沉降30min。最后用中性烘干滤纸过滤并测滤液氟离子浓度，同时称取以80℃烘至恒重前后含滤渣的滤纸及空白样湿重和干重，计算滤渣含水率及氟化钙含量。
结果分析
结果显示，经上述处理后的三种低含氟水的最终出水氟浓度分别5.01mg/L、4.55mg/L和3.52mg/L，远低于国家一级排放标准（10mg/L），氟去除率分别达到83.3%、90.9%和95.6%。泥渣含水率分别为43%、45.6%和46.4%，低于50%。泥渣中氟化钙含量依次为84.2%、86.2%和90.3%，均高于80%，达到天然萤石矿高品位富矿等级，具有较高的回收利用价值。
另外，实地采集了酸性含氟废水，其氟浓度为1053.0mg/L。该含氟废水利用前述方法处理后，出水氟含量降至6.7mg/L，达到国家一级排放标准（10mg/L），氟去除率为99.4%；泥渣含水率为47.2%，泥渣中氟化钙含量
达到85.3%。
综上所述，本发明能有效去除高、低不同浓度含氟水中的氟离子，出水氟离子质量浓度降至10mg/L以下，达到国家污水一级排放标准，泥渣含水率降至50%以下，有效回用成分氟化钙含量提升至80%以上，泥渣回收利用价值显著提升。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）利用氟度计测定做处理含氟水的初始氟离子质量浓度并测定含氟水体积或流量，计算所处理含氟水中氟离子总摩尔数；
（2）根据第一步计算的含氟水总氟离子摩尔数，按照摩尔比n（Ca2+/F-）=1.0计算氯化钙投加量；
（3）按照第二步计算的氯化钙投加量将其加入到含氟水中，搅拌后沉降；
（4）据含氟水体积数，按照5.0g/L计算氟化钙投加量；
（5）按照第四步计算的氟化钙投加量将其加入到含氟水中，搅拌后沉降；
（6）根据含氟水体积数，按照30mg/L计算助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)投加量；
（7）按照第六步计算的PAM投加量将其加入到含氟水中，搅拌后沉降得到泥渣水；
（8）将泥渣水分离，得到的泥渣部分可回流到第四步作为氟化钙诱导沉淀晶核进行再利用，其余泥渣通过提取氟化钙用于制备含氟产品再利用。
2.根据权利要求1所述的基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法，其特征在于，所述的步骤（8）得到的泥渣含水率低于50%，可回用成分氟化钙含量高于80%。
3.根据权利要求1所述的基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法，其特征在于，所述的步骤（3）中搅拌速率为100r/min，搅拌时间为30min，沉降时间为60min。
4.根据权利要求1所述的基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法，其特征在于，所述的步骤（5）中搅拌速率为150r/min，搅拌时间为30min，沉降时间为60min。
5.根据权利要求1所述的基于氟化钙诱导沉淀的含氟废水回收再利用的方法，其特征在于，所述的步骤（7）中搅拌速率为50r/min，搅拌时间为10min，沉降时间为30min。
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| CN101941752A (zh) * | 2010-09-05 | 2011-01-12 | 中南大学 | 一种含氟废水的处理方法及装置 |
| CN105905933A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-31 | 昆山阳澄蓝谷环境研究所有限公司 | 含氟废水回收制取高纯人造萤石工艺 |
| CN107162279A (zh) * | 2017-07-15 | 2017-09-15 | 核工业理化工程研究院 | 一种处理高浓度含氟废液的净化***和净化方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 姜科等: "《晶种诱导絮凝深度处理工业含氟废水》", 《工业安全与环保》 * |
| 杜敏: "《高浓度含氟废水的处理及氟的回收研究》", 万方数据 * |
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