申请日2016.10.10
公开(公告)日2017.01.25
IPC分类号C02F9/08; C02F101/14
摘要
本发明涉及一种超声波强化脱除高氟废水的方法，属于水处理技术领域。首先在室温下将高氟废水溶液中加入CaO超声反应3～10min，CaO加入量为1.5～3.0g/L;然后再加入氯化钙超声反应5～15min，氯化钙加入量为1.0～1.5g/L;反应结束后，调节溶液pH至6.5～7.6，加入絮凝剂聚合氯化铝(PAC)，轻微搅拌后，固液分离得到氟含量达标废水和渣。本方法采用超声波外场强化除氟工艺，经本工艺脱氟处理后，水中氟含量满足一级排放标准;该方法做到了变害为宝，实现了自然资源的综合利用，有利于缓解资源与环境的压力，具有优越的经济和生态效益。
摘要附图
权利要求书
1.一种超声波强化脱除高氟废水的方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)首先在室温下将高氟废水溶液中加入CaO超声反应3～10min，CaO加入量为1.5～3.0g/L;然后再加入氯化钙超声反应5～15min，氯化钙加入量为1.0～1.5g/L;(2)步骤(1)反应结束后，调节溶液pH至6.5～7.6，加入絮凝剂PAC，搅拌后固液分离得到脱除高氟废水和渣。
2.根据权利要求1所述的超声波强化脱除高氟废水的方法，其特征在于：所述高氟废水溶液为某厂废水，废水含F﹣3g/L。
说明书
一种超声波强化脱除高氟废水的方法
技术领域
本发明涉及一种超声波强化脱除高氟废水的方法，属于水处理技术领域。
背景技术
随着含氟矿物的开采加工、氟化物合成的发展以及金属冶炼产量的快速增加以及电子工业蓬勃发展，含氟废水的排放量急剧增加，氟污染越来越严重，同时氟的排放标准越来越严。随着环保要求的提升，水中氟离子浓度要求进一步提高，目前，对含氟废水的处理主要有吸附法、沉淀法、离子交换法、电凝聚法、电渗析等。化学混凝沉淀法是为最常用的氟离子除去技术，即在含氟废水中加入如CaO、Ca(OH)2、CaCl2等含钙化合物，使其与废水中的氟离子反应生成氟化钙(CaF2)污泥饼，从而达到除去废水中的氟离子的目的，本除氟工艺普遍存在处理流程长、投加药剂种类多、单位除氟成本高等缺点。
本发明以氟化钙加一定量蒸馏水进行配置，采用超声波强化脱除高氟废水中的氟，降低含氟废水脱氟成本，减轻环境污染，可直接排放，且在脱氟工艺中采用的是超声波外场强化方式，降低了药品使用量，极大地节约了生产成本，具有良好的环境和社会效益。经本工艺处理后，含氟水溶液中氟离子浓度满足国标要求可以排放，达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准排放，超声波强化脱氟可有效应用于废水中氟离子的脱除。本方法可避免目前现行工艺中渣量大，药剂量大，明显降低处理时间，实现含氟废水高效处理，为解决水中含氟量较高问题提供了一个切实可行的方法。
申请人在专利号为“201210520892.9”的专利里，公开了“一种含氟废水的处理方法”，这种方法是将温度为95℃、浓度为8000-15000mg/L的含氟废水加入质量分数为80%的氯化钙，氢氧化钠0.5kg，PAC0.3kg，搅拌反应35分钟，加入PAM0.35kg，再搅拌反应35分钟，出水、过滤、检测、排放。上述发明与本发明相比，本发明在常温下即可使用氧化钙、氯化钙、PAC作为除氟药剂及混凝剂，采用少量稀盐酸调节溶液pH，同时本发明采用超声波强化处理含氟废水使用药品量减少30%，最重要的是采用超声波强化含氟废水减少了50%以上的脱氟时间。
申请人在“CN200910198063.1”的专利里，公开了“含氟废水处理方法”，这种方法是将含氟废水进行pH值检测，通过改变pH的调节方法，一次测量在线调整，使酸或碱的使用更有效，更加节省;改变氯化钙的投加方法，由原来的多次投加，多次测量改变为一次投加，以此精准测量，使用有效;利用氟离子分析仪代替测量精度低的而且消耗高的简单氟电极;延长化学反应时间，以提供充分的化学反应时间。上述发明与本发明相比，本发明采用超声波强化处理含氟废水流程简单，工艺短，大大缩短了处理时间。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种超声波强化脱除高氟废水的方法。本方法采用超声波外场强化除氟工艺，经本工艺脱氟处理后，水中氟含量满足一级排放标准;该方法做到了变害为宝，实现了自然资源的综合利用，有利于缓解资源与环境的压力，具有优越的经济和生态效益，本发明通过以下技术方案实现。
一种超声波强化脱除高氟废水的方法，其具体步骤如下：
(1)首先在室温下将高氟废水溶液中加入CaO超声反应3～10min，CaO加入量为1.5～3.0g/L;然后再加入氯化钙超声反应5～15min，氯化钙加入量为1.0～1.5g/L;
(2)步骤(1)反应结束后，调节溶液pH至6.5～7.6，加入絮凝剂PAC，搅拌后固液分离得到脱除高氟废水和渣。
所述高氟废水溶液为某厂废水，包括以下质量百分比组分：溶液含F﹣3g/L，此外溶液中CO32﹣浓度为3.4g/L、HCO3﹣浓度为1.7g/L、NO3﹣浓度为0.6g/L、草酸根0.1g/L，pH为10。
上述步骤(1)的超声反应装置功率为200～550W。
上述超声波强化脱除氟过程中渣量减少10%。
上述超声波强化脱除氟后，脱除高氟废水中氟离子浓度小于10mg/L，达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准排放。
本发明的有益效果是：
(1)本方法处理高氟含量水溶液，避免其直接排放危害人类健康;
(2)本方法将超声波外场强化引入到水体处理中，为水体处理领域提供一种新方法;
(3)本方法超声波外场强化方式，利用了超声波的搅拌作用、空化作用及热效应，不仅可以增大氟离子与钙结合，而且可以改善除氟过程的动力学条件;
(4)本方法大大减少除氟时间，以及药品使用量，同时降低了渣饼量，减少后续渣量处理。