談?wù)勪X型材加工發(fā)生 的高濃度氟化物和氨氮廢水處置懲罰 問(wèn)題

1 媒介

氟是一種微量元素，持久飲用含氟量年夜 于1.5 mg/L以上的水則會(huì)給人體健康帶來(lái)不良影響。氨氮廢水具有必然 的毒性和風(fēng)險(xiǎn) ，其主要風(fēng)險(xiǎn) 是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。在國(guó)度 “十二五”計(jì)劃 中要求主要污染物排放總量顯著削減 ，氨氮、氮氧化物劃分削減 13.3%和16.9%，這就對(duì)企業(yè)提出了更高的要求。企業(yè)若何 去順應(yīng) 其尺度 ，改良 其工藝以削減 排放量，成為企業(yè)要降服的困難 之一。

2 去除機(jī)理

兩種污染物原始濃度劃分是：

氟化物：800～1000 mg/L；氨氮：600～800 mg/L

處置工藝采取 石灰＋鳥糞石法處置，在第一步用石灰除氟，上清液或?yàn)V液用磷酸氫二鈉和氯化鎂除氨氮。

2.1 氟的去除機(jī)理

鋁型材含氟廢水主要含有氟化氫、氟鹽、鋁離子等，氟化氫是一種侵蝕 性很強(qiáng)的酸，傳統(tǒng)的處置方式 就是采取 投加石灰進(jìn)行反映，經(jīng)由 曝氣攪拌后生成難溶的氟化鈣以固液星散 手段來(lái)實(shí)現(xiàn)去除廢水中氟離子的目標(biāo) ，抱負(fù)狀況 下的出水氟濃度可以到達(dá)20 mg/L閣下 。

反映式：2F-Ca2+→CaF2↓

在25℃時(shí)，CaF2在水中的飽和消融 度為16.5 mg/L，一般溫度下飽和消融 渡過(guò) 高是制約其去除反映繼續(xù)進(jìn)行的根來(lái)源根基 因，即便 繼續(xù)投加石灰也很難構(gòu)成 沉淀物，并且 CaF2與Ca(OH)2會(huì)發(fā)生 共溶現(xiàn)象。改變其溫度以改變CaF2的飽和消融 度，在工程上很難實(shí)現(xiàn)，并且 能量耗損太高，不相符 節(jié)能減排政策要求。也就是說(shuō)，在抱負(fù)情況下，簡(jiǎn)單的投加石灰這類 去除方式 基本 達(dá)不到國(guó)度 排放尺度 。

2.1 氨氮的去除機(jī)理

今朝 處置氨氮廢水的方式 有許多 ，經(jīng)常使用 的方式 有吹脫法、生物硝化法、折點(diǎn)加氯法、化學(xué)沉淀法、離子交流 法等。針對(duì)廢水中高濃度的氨氮，可使 用的方式 是吹脫法＋化學(xué)沉淀法。

一般來(lái)講 ，水中的氨氮多以氨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的狀況 存在，二者 連結(jié) 均衡 ，關(guān)系為：NH3＋H2O?NH4+＋OH-。這一關(guān)系受pH值的影響，當(dāng)pH值升高，均衡 向左移動(dòng)，游離氨占的比例增年夜 。當(dāng)pH值為11閣下 時(shí)，NH3年夜 致在90%以上，游離氨易于從水中逸出，采取 爆氣池，將緊縮 空氣通入廢水中，氣水互相 充實(shí)接觸，使水中消融 氣體和揮發(fā)性溶質(zhì)穿過(guò)氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而到達(dá) 去除氨氮的目標(biāo) 。所以第一步的除氟工藝也是氨氮的初步去除工藝。

某廠化學(xué)沉淀法是采取 磷酸銨鎂沉淀法。即向廢水中按參數(shù)比例投加磷酸氫二鈉(Na2HPO4)和氯化鎂(MgCl2)，使氨氮生成難溶復(fù)鹽MgNH4PO4?6H2O(簡(jiǎn)稱MAP)結(jié)晶，然后通太重 力沉淀，壓渣過(guò)濾，使MAP從廢水中星散 。

反映式為：Mg2++NH4+＋PO43-+6H2O→MgNH4PO4?6H2O↓

此法生成的MAP結(jié)晶顆粒藐小 或是絮狀體，固液星散 有必然 的艱巨，每每要投加絮凝劑聚丙烯酰胺(簡(jiǎn)稱PAM)，以助結(jié)塊，利便沉淀壓渣。

圖為：某鋁材廠高濃度氟化物和氨氮廢水處置裝備

3 影響身分

3.1 藥劑

3.1.1 石灰

足夠的石灰量是包管 鈣離子進(jìn)行反映的需要 前提 ，也是后續(xù)工藝除氨氮反映的主要 身分 。某廠經(jīng)由 兩年的運(yùn)行情況得出：

廢水原始氟化物濃度為800～1000 mg/L

每池水量為6m3，投加的石灰量為120～160 kg

鈣鹽：氟離子＝17：1～20：1，氟化物初步去除率平均到達(dá) 95～97%，出水濃度到達(dá) 50 mg/L以下問(wèn)題不年夜 。但有些鋁材廠廢水濃度相當(dāng)，正本 應(yīng)當(dāng) 每罐3m3投加60～80 kg的石灰，但現(xiàn)實(shí)投加的石灰量還不足50 kg，pH值在8~9之間，去除率可想而知。沒(méi)有充沛的Ca+供應(yīng) 也直接影響了下一步工序除氟反映的進(jìn)行：鈣鹽與磷酸鹽適用 ，發(fā)生 Ca5(PO4)3F沉淀；CaCl2、AlCl3適用 ，構(gòu)成 一種Ca、Al及F構(gòu)成 的絡(luò)合物沉淀[1]。

3.1.2 磷酸氫二鈉和氯化鎂

處置工藝第二步除氨氮投加的就是這兩種藥劑，這步工序也同時(shí)是除氟工藝，這兩種藥劑質(zhì)量的利害 也直接影響了處置的效果，據(jù)研究講明，一些由多種元素構(gòu)成 的氟化物，比單一元素構(gòu)成 的氟化物具有更小的消融 度，磷酸鹽、鎂鹽、鈣鹽、鋁鹽結(jié)合 使用可以與氟離子構(gòu)成 新的更難溶的化合物，如鈣鹽與磷酸鹽適用 ，發(fā)生 Ca5(P04)3F沉淀。鈣鹽：磷酸鹽：氟離子＝15 ： 2：1～20： 2 ：l，，能使殘氟到達(dá) 5mg/L，低于10mg/L排放尺度 [2]。

但在現(xiàn)實(shí) 運(yùn)行時(shí)，操作工沒(méi)有依照 計(jì)較效果 正確 加藥，磷酸氫二鈉包裝規(guī)格為25kg/包，氯化鎂包裝規(guī)格為50kg/包，正本 應(yīng)當(dāng) 投加111kg磷酸氫二鈉和62kg的氯化鎂，工人操作貪求利便，沒(méi)有過(guò)磅稱量，現(xiàn)實(shí) 只投加了4包磷酸氫二鈉和1包氯化鎂，致使 磷酸氫二鈉和氯化鎂現(xiàn)實(shí) 用量比例掉 衡，正本 磷酸氫二鈉與氯化鎂的比例是1.77：1，但現(xiàn)實(shí) 常常 到達(dá) 2：1～2.8：1。磷酸氫二鈉的過(guò)量與氯化鎂的不足致使 處置效果欠安 ，加年夜 藥量提高處置效果使處置本錢 虛高。

3.2 pH值

其實(shí)，在許多 反映前提 上，pH值是樞紐身分 。

投加石灰后：pH值在10～11

投加除氨氮藥劑前：pH值在10～11

投加除氨氮藥劑后：pH值在9.0～9.5

在處置氟化物上，pH值在10～11，水中的Al(OH)4-量增年夜 ，因?yàn)?F-與OH-電荷溝通 ，半徑及電荷較為接近，Al(OH)4-的OH-與F-發(fā)生交流 [2]，從而使出水含氟量下降 。在處置氨氮上，第一步加石灰除氟時(shí)，當(dāng)pH在11閣下 ，游離氨年夜 致在90%以上易于從水中逸出，加以曝氣，也能到達(dá) 初步除氨氮效果。

而在第二步除氨氮工序上，投加磷酸氫二鈉和氯化鎂前，廢水pH值要求到達(dá) 10～11，但因?yàn)?石灰量的不足致使 pH值達(dá)不到上述要求，現(xiàn)實(shí)中操作工經(jīng)常疏忽 了這一步的調(diào)理 。投加完磷酸氫二鈉和氯化鎂今后 ，廢水pH值會(huì)有所下降，這時(shí)候 就要投加片堿以調(diào)理 pH值，使它到達(dá) 反映要求。但現(xiàn)實(shí)是操作工對(duì)投加完藥劑后的pH值調(diào)理 不敷 正視 ，從而影響了處置效果。

3.3 攪拌方式

每每，在廢水處置上采取 兩種攪拌方式：

曝氣攪拌

螺旋槳電動(dòng)攪拌

這類 高濃度廢水處置方式 第一步工序，既是除氟也是除氨氮，但空氣攪拌在這第一步工序上除氨氮的效果比電動(dòng)攪拌要好?？諝鈹嚢枘茇?fù)氣 水更好的互相 接觸，使水中消融 氣體和揮發(fā)性溶質(zhì)穿過(guò)氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，揮發(fā)性氨更容易 從水中逸出，從而提高初步去除效力 。可是空氣攪拌帶來(lái)必然 的情況 的影響，揮發(fā)出的氣體屬于無(wú)組織排放，在環(huán)保工作愈來(lái)愈 嚴(yán)酷的情勢(shì) 下，也有需要 進(jìn)行再一步的完美 。安裝廢氣處置系統(tǒng)，把廢氣搜集 后處置是一種可以斟酌 的處置方式。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)鋁型材企業(yè)高濃度氟化物和氨氮廢水處置工藝在運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行闡發(fā)。從去除機(jī)理、藥劑，pH值，攪拌方式等方面進(jìn)行切磋，闡發(fā)其影響處置效果的身分 。

充沛的鈣鹽、適合 的磷酸氫二鈉與氯化鎂比例、恰當(dāng) 的pH值，是石灰＋鳥糞石法處置這類 高濃度廢水的樞紐。除氟除氨氮在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了許多 研究，工藝手藝 也相對(duì)成熟，找出適合本身 企業(yè)的工藝手藝 ，做好節(jié)能減排工作，提高社會(huì)責(zé)任心，向“資本 節(jié)儉型和情況 友愛(ài) 型”企業(yè)邁進(jìn)，將環(huán)保進(jìn)行曲延續(xù) 地吹響下去，是企業(yè)在“十二五”時(shí)代 要面對(duì) 的義務(wù) 。