基于含氟工業(yè)廢水的兩級(jí)化學(xué)沉淀——吸附工藝研究.pdf

1、針對(duì)陜西某太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)含氟廢水處理工程，采用原有的“堿性鈣鹽沉淀+鋁鹽絮凝沉淀”二級(jí)化學(xué)沉淀工藝參數(shù)運(yùn)行，處理出水不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，在保持原有構(gòu)筑物不變的前提下，在實(shí)驗(yàn)室尺度范圍內(nèi)對(duì)原有工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐。針對(duì)二級(jí)化學(xué)沉淀法在工程應(yīng)用中出現(xiàn)的為達(dá)標(biāo)排放就必須以增加藥劑消耗和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)為代價(jià)的問題，提出了“中性鈣鹽沉淀+鋁鹽絮凝沉淀”二級(jí)化學(xué)沉淀+活性氧化鋁(γ-Al2O3)吸附工藝，在實(shí)驗(yàn)室條件下優(yōu)化出各級(jí)處理單元的工藝

2、參數(shù)，并探討其可行性。考慮到γ-Al2O3在應(yīng)用時(shí)存在吸附容量不大，再生頻繁等問題，對(duì)此，提出了超聲載鐵活性氧化鋁（簡寫為Fe/γ-Al2O3）的改性方案，并在小試范圍內(nèi)對(duì)超聲載鐵活性氧化鋁（簡寫為Fe/γ-Al2O3）的制各方法、表征、除氟吸附性能、再生方法及在實(shí)際含氟廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。本項(xiàng)目研究可為太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)含氟廢水的處理提供技術(shù)支持和新材料。
　　 實(shí)驗(yàn)室條件下獲得的二級(jí)化學(xué)沉淀最優(yōu)工藝參數(shù)為:一級(jí)用Ca

3、(OH)2沉淀F-，pH控制在7-9，二級(jí)用Al2(SO4)3·18H2O絮凝殘氟，pH控制在7左右，藥劑投加量為2000mg/L以上，將此參數(shù)運(yùn)用于實(shí)際工程，處理出水CF-僅為15mg/L左右，接近排放標(biāo)準(zhǔn);實(shí)驗(yàn)室尺度范圍內(nèi)獲得的二級(jí)化學(xué)沉淀+吸附工藝最優(yōu)參數(shù)為:一級(jí)鈣鹽沉淀pH7-9，二級(jí)絮凝沉淀pH6.5-7.5，Al2(SO4)3·18H2O投加量500mg/L，吸附階段γ-Al2O3的投加量為240g/L時(shí)，震蕩8h，能將氟離

4、子初始濃度為30mg/L，pH為7左右的含氟廢水處理到10mg/L以下，能夠達(dá)標(biāo)排放。
　　 通過對(duì)Fe/γ-Al2O3制備方法、表征、除氟吸附性能及再生方法的研究，得出以下結(jié)論:①實(shí)驗(yàn)所獲得的Fe/γ-Al2O3制備方法為，將γ-Al2O3投加到0.072mol/L的FeSO4·7H2O水溶液中，控制γ-Al2O3與FeSO4·7H2O質(zhì)量比為10∶1，再將混合液置于功率250w，溫度20℃的超聲波環(huán)境中，超聲15min，最后

5、進(jìn)行固液分離、洗滌和干燥過程;②SEM、TEM、XRD、BET、XPS的表征結(jié)果表明，鐵以無定形氧化鐵的形式存在于吸附劑表面，其負(fù)載量為0.54％，F(xiàn)e/γ-Al2O3的BET比表面積與孔容分別為304.3 m2/g和0.341 cm3/g，均低于γ-Al2O3(320.0 m2/g，0.356 cm3/g);③所制備的Fe/γ-Al2O3在25℃，pH為7左右，對(duì)F-的吸附滿足Langmuir等溫線，對(duì)F-的飽和吸附容量為1.65mg

6、/g，高于γ-Al2O3(1.05mg/g)，F(xiàn)e/γ-Al2O3對(duì)F-的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，其速率控制步驟包括邊界層擴(kuò)散和內(nèi)部擴(kuò)散兩個(gè)過程;④將除氟后的Fe/γ-Al2O3用1％氫氧化鈉浸泡后，將顆粒物取出并置入蒸餾水中，用鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值至5-8，經(jīng)過濾、干燥等過程可獲得再生吸附劑。再生吸附劑的除氟效果與新制各的Fe/γ-Al2O3相當(dāng)。
　　 在小試范圍內(nèi)，將Fe/γ-Al2O3用于深度處理太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)含氟