含氟废水处理方法范文

关键词：磷铵厂水量平衡废水处理水回用

江淮化肥总厂磷铝厂始建于1970年，现已形成40kt/a硫酸、100kt/a磷肥、30kt/a磷铵、20kt/a复混肥、500t/a氟硅酸钠的生产能力，主要生产车间有：硫酸车间、磷铵车间和磷肥车间，是一用水大户。

1废水来源及水质

1.1硫酸车间

硫酸车间以混矿（硫铁矿和硫精砂按一定比例混合）为生产原料，净化工段采用电除尘封闭酸洗流程，吸收工段采用二转二吸制酸工艺。该车间排放的废水主要有稀酸废水、滚筒冷却水和循环下水。

稀酸废水主要来自净化工段，正常生产时，每天排放稀酸泥两次，每次15m3，开车初始阶段（约8h）为10m3外；此外，干吸工段浓硫酸铸铁排管冷却器有少量漏酸，脱盐水站排放少量酸碱废水。

滚筒冷却水用于冷却排渣滚筒，因混入大量硫铁矿渣而含有大量悬浮物。

该车间设有两套600t/h循环水系统，一套为余压回水，供发电和净化工段间冷器冷却水使用；另一套为无压回水，供于吸工段冷却排管使用。因冷却塔填料倒塌等原因，冷却效果较差，补充水量较大，故有部分冷却下水排放。

1.2磷肥车间

磷肥车间以磷矿石为原料，经破碎、球磨制浆、混合化成、熟化等工序生产磷肥（普钙），混合化成工序含氟尾气用两级吸收室吸收。废水来自氟硅酸钠合成工序的合成槽和离心机，为酸性含氟废水，主要含氟硅酸钠和盐酸。

1.3磷铵车间

磷铵车间含磷酸和磷铵两个工段。磷酸工段以磷肥车间生产的矿浆和硫酸车间生产的硫酸为原料，经革取、过滤等工序生产磷酸。该工段的废水主要为文丘里洗涤塔的含氟废水。用新鲜水作为水环真空泵冷却水，排水用作大气冷凝器冷却水。

磷铵工段以氮和磷酸为原料，经中和浓缩、造粒干燥等工序生产磷铵。该工段各种设备冷却水约40m3/h，没有回收而直接排放；其中以混合冷凝器（用磷酸工段过滤系统大气冷凝器后的冷却水来冷凝二效蒸发器产生的气体）排放的冷凝水为主。正常生产时，这部分废水的pH、磷酸盐、氟化物和悬浮物均能达标，但在操作不稳定时，这几项指标时有超标现象。

1.4废水水量、水质

正常生产时，全厂废水水量、水质见表1。

表1废水水量、水质车间名称硫酸车间磷肥车间磷铵车间稀酸废水滚筒冷却水冷却水含氟废水含氟废水冷却水排水量/(m3·h-1)1.2520402340pH值3.0～4.0中性中性0.5～3.00.5～3.0中性SS/(mg·L-1)600～800≤80003000～150003000～1500030～350F-/(mg·L-1)3000～60003000～600010～70PO43-(P)/(mg·L-1)10～150As3+/(mg·L-1)5～102废水处理及回用

从表1可以看出，全厂排放的废水可分为两大类，即冷却水和酸性废水或酸性含氟废水。前者水量大、污染程度轻微，但直接排放浪费了大量新鲜水，应采取以完善循环冷却水系统为主的治理措施；后者水量小，但污染程度严重，应采取适当的处理措施后，回用于生产或达标排放。

2.1冷却水

2.1.1硫酸车间滚筒冷却水

改造前，循环冷却水系统的排水在冷却滚筒后直排。现在滚筒下面设一只集水装置，并用管道送至一座清水池，冷却后又回用于滚筒的冷却。

2.1.2硫酸车间循环冷却水

原循环冷却水系统因冷却塔填料倒塌等原因，冷却效果较差。通过更换冷却塔填料、增加1台冷却塔等措施，循环冷却水量达800m3/h。3套600m3/h循环水分别供应余热发电、净化工段间冷器和干吸工段阳极保护管壳式冷却器使用。冷却水排放量由改造前的60m3/h（其中，约20m3/h用于冷却排渣滚筒后再排放）降至20m3/h。

2.1.3磷铵车间冷却水

改造前磷铵车间磷铵热风机及料浆循环泵冷却水（约10m3/h）直排；水环真空泵、大气冷凝器和混合冷凝器的冷却水顺序重复使用，使用情况见图1。

在进行水量平衡的基础上，提出磷铵车间水回用方案，工艺流程见图2。

工艺要点为：萃取尾气洗涤水用作过滤工序盘式过滤机二次冲洗水；两台水环真空泵冷却水经冷却后循环使用；设立循环水站，将大气冷凝器和混合冷凝器冷凝水冷却后循环使用；以热风机及料浆循环泵冷却水作为补充水。原磷铰车间40m3/h的冷却水全部回用。

2.2酸性废水及酸性含氟废水

2.2.1硫酸车间酸性废水

由于含砷量较低（As3+≤10mg/L），用一般的石灰法一次处理即可达标[1]。该车间原有一套稀酸废水处理设施，改造[2]后，废水能达标排放。

2.2.2磷肥车间酸性含氟废水

该车间酸性含氟废水采用两级石灰中和沉降工艺。车间生产正常时，废水经石灰乳一次中和至pH=5－6，固液分离后，上清液回用于磨矿；车间生产不正常、系统水平衡不了时，废水处理按两级石灰中和沉降方式运行，废水可达标排放。

该车间废水处理装置在运行过程中，存在石灰用量偏高、化灰机及板框压滤机处理能力偏小等问题[2]。目前，将废水与矿粉混合后直接回用于磨矿，经过五个多月的运行，并未影响磨矿系统设备。这样可降低运行费用，做到废水封闭循环。

2.2.3磷铵车间酸性含氟废水

原计划将萃取尾气洗涤水纳入磷肥生产车间废水处理系统一并处理，但其水量超过磨矿工序的需要，故将萃取尾气洗涤水用作过滤工序盘式过滤机二次洗水。

3技术经济分析

3.1经济分析

全厂废水处理或回用设施运行费用见表2。从表2可以看出，由于项目的实施节约了大量的水，节约的水费除抵去废水处理或回用设施运行费用及排污费和农赔金外，每年还节余28.13万元，经济效益显著。

表2运行费用计算名称硫酸车间磷肥车间磷铵车间小计固定资产总值／万元124.664.541.9231.0节约新水量／（万t·a-1）28.81.8032.062.6电费／（万元·a-1）23.850.7213.3238.89药剂费／（万元·a-1）1.8001.8其它（折旧费等）／（万元·a-1）14.647.395.7527.78节约水费／（万元·a-1）28.81.832.062.6减少排污费／（万元·a-1）24.0减少农赔金／（万元·a-1）10.0所节约费用／（万元·a-1）28.13

3.2环境效益

全厂废水处理或回用设施实施前后水污染物减少量见表3。

表3全厂水污染物减少量名称硫酸车间磷肥车间磷铵车间小计SS/(t·a-1)583.2115.2259.2957.6F-/(t·a-1)72.0116.4188.4PO43-(t·a-1)8.648.64参考文献：

[1]化工部环保中心站化工环境保护设计手册[M]．北京：化学工业出版社，1998．

含氟废水处理方法范文篇2

关键词：含氟废水；混凝沉淀；CaCL2

在经济发展的推动下，电子芯片产业已成为市场的一个投资热点，目前电子芯片产品技术已取得突飞猛进的跨越。随着智能终端市场的飞速发展，未来我国电子芯片产业将前景光明。

然而，伴随着我国电子芯片产业的蓬勃发展，也带来了新的环境问题。其中以芯片生产过程中产生的含氟废水的危害最为严重[1]。

目前国内外处理含氟工业废水的主要方法有化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、反渗透法、电凝聚法、液膜法、共蒸馏法等。应用较多的工艺方法为混凝沉淀法和吸附法[2，3]。本文主要介绍了采用两级混凝沉淀工艺处理电子芯片厂含氟废水的工程实例。

1工程概况

该工程处理废水为安徽合肥某微电子有限公司芯片生产工序中产生高浓度含氟酸性废水、抛光与划片废水以及厂区清洁废水等。其中，含氟废水先做预处理后与各种其它各类废水混合再处理，最终达标排放。出水要求达到《合肥经济技术开发区污水处理厂接管标准》和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。设计进、出水水质见表1。

综合来水特点及处理要求，并考虑经济适用的方案，采用两级混凝的方法来去除污水中氟离子等污染指标。处理工艺流程如图1所示。

工艺流程说明：

（1）含氟废水处理系统

含氟废水中主要污染物为F、SS、酸碱性等污染物，采用：“pH调节+混凝反应+沉淀”的化学处理工艺。在pH调节槽内投加NaOH或H2SO4进行pH调节，pH值控制在8.0左右；反应槽投加CaCl2和水中F-发生反应，生成CaF2；凝集槽中投加PAC、絮凝槽中投加PAM使细小的CaF2颗粒形成胶羽状大颗粒，进入到沉淀池沉淀固液分离。

在反应中主要产生的化学反应：H++OH-=H2O；Ca2++F-=CaF2

（2）综合废水处理系统

综合废水与经一级处理后的含氟废水进行混合，并进行二级混凝沉淀处理，处理工序与一级混凝沉淀一致，处理达到排放要求后排放。

（3）污泥处理系统

含氟废水处理系统、与综合废水混合处理系统中，经混凝沉淀产生的污泥排至污泥浓缩池，进行重力浓缩，浓缩后的污泥由污泥进料泵提升至污泥脱水机进行脱水，脱水后形成的泥饼外运，送至具有处理资质的单位安全处置。

浓缩池的上清液和污泥脱水机的滤液回流至综合废水收集池继续处理。

2主要构筑物及设计参数

2.1含氟废水调节池

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：3.0×3.0×5.0m，有效容积为：40.5m3，水力停留时间：4.7h。

2.2一级混凝反应池与沉淀池

2.2.1一级调节槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为14r/min。

2.2.2一级反应槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：单层桨叶式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为65r/min。

2.2.3一级凝聚槽

1座，半地下式砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为8r/min。

2.2.4一级絮凝槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为5r/min。

2.2.5一级沉淀池

1座，半地上式钢砼FRP防腐采用中心进水周边出水幅流式沉淀池，尺寸规格：？准3.6×3.4m。表面负荷：0.8m3/m2・h。

主要设备：中心刮泥机设备，数量1台，材质为CS/RL，外缘线速度2m/min。

2.3综合废水收集池

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：10.0×3.5×4.5m，有效容积为：140m3，水力停留时间：2.8h。

收集混凝沉淀处理后的含氟废水和酸碱废水、抛光划片、清洗废水等，起收集、混合作用。

2.4二级混凝反应池与沉淀池

2.4.1二级调节槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为14r/min。

2.4.2二级反应槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：单层桨叶式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为65r/min。

2.4.3二级凝聚槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为8r/min。

2.4.4二级絮凝槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为5r/min。

2.4.5二级沉淀池

1座，半地上式钢砼FRP防腐，采用中心进水周边出水幅流式沉淀池，尺寸规格：？准8×4.1m。表面负荷：1.0m3/m2・h。

主要设备：中心刮泥机设备，数量1台，材质为CS/RL，外缘线速度2m/min。

2.5排放水池

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：3.0×3.0×4.5m，有效容积为：36m3，水力停留时间：43min。

经过污水处理系统处理后的水排放至合肥经济技术开发区污水处理厂的污水管网。

2.6污泥浓缩池

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：？准3.6×3.6m，有效容积为：31.5m3。

主要设备：污泥浓缩刮泥机，数量1台，材质为CS/RL，外缘线速度3m。

2.7污泥脱水系统

绝干污泥量为400kg/d，污泥含水率为99%，经高压板框压滤后含水率达到70-75%。

主要设备：板框压滤机，1台，压滤面积：60m2，高压隔膜水压榨。

3运行效果及费用

3.1运行效果

该工程于2017年2月进行调试运行，工程连续运行期间的水质检测数据显示，出水水质指标达到《合肥经济技术开发区污水处理厂接管标准》和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。

3.2\行费用

连续运行期间，电费0.49元/m3，人工维护费用0.48元/m3，药剂费1.35元/m3，共计2.32元/m3。

4结束语

（1）本工程案例采用两级混凝沉淀处理该工厂废水可以取得良好的效果。

（2）采用该工艺处理含氟污水，操作运行简便，并能够有效控制成本，运行费用为2.32元/m3。

参考文献

[1]童浩.半导体行业含氟废水处理的研究[J].环境科学与管理，2009，34（7）：75-77.

[2]周武超，付权锋，张运武，等.含氟废水处理技术的研究进展[J].化学推进剂与高分子材料，2013，11（1）：45-50.

含氟废水处理方法范文

关键词：含氟废水氟化钾氟化氢铵镍

电解生产中所产生废水中含有大量氟化氢铵（氟化铵）、氟化镍、氟化亚铁以及海绵镍、铜、铁等。这些物质除铁外，均系毒性物质。现已被人们证实，Ni2+（Ni）有较强的致癌作用，F-也有较强的毒性，我国在环保方面非常重视，将Ni2+、F-分别列为第一、第二类污染控制指标（GB8978-96），也就是说最高允许排放浓度总镍为1.0mg/L，氟化物为10mg/L。国内外对含氟废水进行了一系列研究，取得了良好的进展[1]。

镍是一种贵重金属，它的化合物是极其重要的工业原料，由于镍储量较低，价格昂贵，因此需要对其回收。国内外对电镀废水[2]、废镍电池[3]等废镍的回收进行了一系列的研究。本文借前人之鉴，将含镍和氟化氢铵的电解废水进行综合治理，变有毒有害物质为宝，既能解决危害人类的污染问题，又能将其废、毒物充分利用，并能取得一定的社会、经济效益，达到双赢的目的。

一、原理及工艺路线

本工艺利用KF溶解度较大的特点，使用KOH中和NH4HF2后生成KF及NH4F，混合物溶解在水中，溶液循环利用冲洗设备，当KF达到一定浓度时将上清液抽出进入pH调节池，再次加入KOH调节pH除去溶液中的金属离子，在碱性条件下利用真空加热除去溶液中的氨，HF调节至中性，进行喷雾干燥，成品包装。底渣及沉淀出的镍可进一步加工成为硫酸镍[4]。

2.2测定方法

三、实验步骤

3.1投加KOH中和氟化氢铵废水

对冲洗设备所产生的废水进行检测，利用滴定法测定其中的NH4HF2，利用火焰原子吸收法对其中的金属离子含量进行了测定[5]，结果如下表所示，废水为第一次冲洗设备流出废水，氟化氢铵浓度较低，若使用此水循环冲洗，则氟化氢铵浓度越来越高。由于氟化氢铵为强腐蚀性物质，溶解在水中再次冲洗设备会造成安全隐患，同时会造成设备腐蚀，因此使用KOH进行中和，调节pH至中性，利用中和后的水溶液进行设备冲洗，此步骤中调节pH值不宜过高，过高则容易使氨溢出，造成环境污染。

3.2调节pH

将转移至调节罐内的溶液调节pH值，以除去溶液中的金属离子，同时为下一步除去NH4+提供碱性环境，由于溶液中含有NH4+以及Ni2+，在碱性环境下可形成镍氨络合离子，因此必须调节pH值至强碱性方可破坏络合离子达到除去Ni2+的目的。pH>12时，能够将溶液中的Ni2+全部沉淀。

形成的沉淀主要为含铁及含镍的氢氧化物，可与前一工序中的废镍渣一起通过酸溶、除铁、中和、结晶等工艺制备硫酸镍。

3.3除氨

溶液中的金属离子除去后，溶液中的主要成分为NH4F以及KF的混合物，在强碱性环境、负压加热条件下对溶液中NH4+进行去除，测定了不同温度下NH4+的去除率，如图2所示。70°C真空处理2h后可将NH4+完全去除。真空尾气中的NH3通过另一产品中产生的70%废硫酸吸收，成为硫酸铵，防止氨气溢出。

3.4中和

除去NH4+后溶液为强碱性，需要调节pH值至中性，为了不引入其他杂质，同时节约成本，将生产中含氟化氢尾气引入喷淋塔，喷淋吸收氟化氢中和氟化钾溶液中的氢氧化钾，溶液为中性时，将溶液静置过滤进入干燥工序。

3.5干燥

干燥可采用结晶干燥或喷雾干燥[6]，结晶干燥设备投入小，但不能制备活性氟化钾粉末，且由于氟化钾的吸水性较强，故不宜使用结晶干燥。

四、结果与讨论

通过采用氢氧化钾中和含氟化氢铵含镍废水并循环利用，解决了含氟含镍废水的处理问题，将镍、氨、氟分别转化为硫酸镍、硫酸铵以及氟化钾，变废为宝，并且在处理过程中无废物排出，达到了零排放处理废水。

参考文献

[1]陈后兴，罗仙平，刘立良.含氟废水处理研究进展.四川有色金属，2006，03：31～35

[2]刘娟，张振忠，赵芳霞.电镀废水中镍的回收和利用化工环保2009，29.545～548

[3]吴巍，张洪林.废镍氢电池中镍、钴和稀土金属回收工艺研究201034.79～84

[4]彭莲，黄强.从工厂回收废料硫化镍制备镍盐.化工技术与开发200534.40～42

[5]张净普，齐航，李翔宇火焰原子吸收光谱法测定NF3阴极渣处理前后Ni、Fe、Cu金属元素舰船防化

[6]于剑昆.氟化钾的制备工艺进展.无机盐工业2010.015～8