混凝沉淀法处理冶金含氟废水工艺研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0261

摘要/Abstract

摘要：

水中氟含量超标会对环境造成巨大影响，目前冶金行业普遍采用混凝沉淀法处理含氟废水。因此，针对混凝沉淀法除氟工艺中影响因素多、除氟效果缺少综合评估的问题，以某钢铁公司生产过程中产生的含氟废水为对象进行研究。首先通过正交实验考察pH、聚氯化铝（PAC）投加量、聚丙烯酰胺（PAM）投加量、PAC搅拌时间、PAM搅拌时间对含氟废水除氟效率影响的主次关系。研究结果表明，影响除氟效率的主次因素排序依次为pH、PAC搅拌时间、PAC投加量、PAM搅拌时间、PAM投加量。此外，对上述因素及温度等单因素变化对除氟效率的影响进行了研究。结果表明，最佳条件：pH为7、PAC投加量为70 mL、PAM投加量为2.5 mL、PAC搅拌时间为15 min、PAM搅拌时间为30 min、温度为30 ℃，在此最佳条件下除氟效率最高，可以达到99.3%。实际工程应用中，混凝沉淀法对氟离子总去除率在80%～90%，出水氟含量保持在7 mg/L左右，能够满足氟离子达标排放的要求。

关键词: 混凝沉淀法, 含氟废水, 聚氯化铝, 聚丙烯酰胺

Abstract:

The excessive fluorine content in water will cause great damage to the environment.At present，coagulant sedimentation method is widely used to treat fluorine-containing wastewater in metallurgical industry.Therefore，in view of the many influencing factors and the lack of comprehensive evaluation of the defluorination effect in coagulant sedimentation process，the fluorine-containing wastewater produced in the production process of a steel company was studied.Orthogonal experiments were designed to investigate the effects of pH，polyaluminum chloride（PAC） dosage，polyacrylamide（PAM） dosage，PAC stirring time and PAM stirring time on the defluorination efficiency of fluorine-containing wastewater.The research results indicated that the primary and secondary factors affecting defluorination efficiency were as follows：pH＞PAC stirring time＞PAC dosage＞PAM stirring time＞PAM dosage.In addition，the influence of the above factors and single factor changes such as temperature on the fluoride removal efficiency was studied.The results showed that defluorination efficiency under experimental conditions in this study was up to 99.3% when pH was 7，PAC dosage was 70 mL，PAM dosage was 2.5 mL，PAC stirring time was 15 min，PAM stirring time was 30 min，temperature was 30 ℃.In practical engineering applications，the total removal rate of fluoride ion by the coagulant sedimentation method was about 80%~90%，and the concentration of fluoride ion was about 7 mg/L.The results illustrated that the coagulant sedimentation method could satisfy the fluoride discharge standard.

Key words: coagulant sedimentation method, fluorine-containing wastewater, PAC, PAM

中图分类号:

X703

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图/表 10

表1

表2

表3

正交实验计算结果及各参数极差分析

序号	pH	5%PAC投加量/mL	0.1%PAM投加量/mL	PAC搅拌时间/min	PAM搅拌时间/min	余氟含量/（mg·L^-1）
1	6	20	0.5	5	5	0.92
2	6	30	1.5	20	25	0.19
3	6	40	2.5	10	20	0.17
4	6	50	1	25	15	0.08
5	6	60	2	15	10	1.9
6	7	20	2.5	20	15	1.35
7	7	30	1	10	10	0.94
8	7	40	2	25	5	0.56
9	7	50	0.5	15	25	0.31
10	7	60	1.5	5	20	0.8
11	8	20	2	10	25	1.9
12	8	30	0.5	25	20	2.9
13	8	40	1.5	15	15	2.8
14	8	50	2.5	5	10	3.5
15	8	60	1	20	5	0.41
16	9	20	1.5	25	10	8.22
17	9	30	2.5	15	5	6.83
18	9	40	1	5	25	5
19	9	50	2	20	20	2.42
20	9	60	0.5	10	15	3.53
21	10	20	1	15	20	12
22	10	30	2	5	15	8.13
23	10	40	0.5	20	10	8.33
24	10	50	1.5	10	5	8.37
25	10	60	2.5	25	25	7.95
K-₁	0.65	4.88	3.20	3.67	3.42
K-₂	0.79	3.80	3.69	2.98	4.58
K-₃	2.30	3.37	4.08	4.77	3.18
K-₄	5.20	2.94	2.98	2.54	3.66
K-₅	8.96	2.92	3.96	3.94	3.07
$R$	8.31	1.96	1.1	2.23	1.51
影响主次：pH、PAC搅拌时间、PAC投加量、PAM搅拌时间、PAM投加量

表3

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

参考文献 28

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