CaCl_(2)+除氟药剂两段法处理焦化浓盐水中氟化物研究

我国内蒙古、陕西、山西等部分地区背景氟浓度偏高,致使以煤为原料的焦化行业废水通过膜处理后的浓盐水中含有高浓度的氟离子,结晶分盐是浓盐水实现“零排放”的必要手段,而过高的氟浓度会对浓盐水的处理产生不良影响。为了降低浓盐水中高浓度氟离子对蒸发器的腐蚀及其对分盐纯度的影响,以河北某焦化企业浓盐水为研究对象,基于浓盐水的水质特征以及课题组研发的高效除氟药剂,研究了共存离子SO_(4)^(2−)、NO_(3)^(−)、Cl^(−)对除氟药剂效果的影响;采用SEM和EDS表征了除氟药剂及处理后絮体,分析了除氟的机理;探讨了CaCl_(2)、PAC(聚合氯化铝)、除氟药剂一段法处理工艺对实际焦化浓盐水的处理效果;设计并优化了CaCl_(2)+除氟药剂两段法除氟工艺及主要影响参数,分析了不同处理方案的经济成本。研究结果表明:浓盐水中3种主要的共存离子对除氟药剂效果影响的顺序为SO_(4)^(2−)>NO_(3)^(−)>Cl^(−);SEM和EDS分析表明F元素均匀分布于絮体中,可通过除氟药剂的表面吸附、表面络合、表面羟基交换等作用机理高效去除;CaCl_(2)、PAC、除氟药剂一段法中,除氟药剂一段法效果最好,投加量为8 g/L时去除率达到92.3%;CaCl_(2)+除氟药剂的两段除氟工艺能将氟离子质量浓度从238.27 mg/L降至10 mg/L以下;CaCl_(2)投加量6 g/L和除氟药剂投加量2 g/L的方案处理成本最低,处理每吨焦化浓盐水为14.03元。CaCl_(2)+除氟药剂的两段除氟工艺可经济高效地去除焦化浓盐水中高浓度氟离子,为焦化行业废水零排放提供技术参考。