談談鋁型材加工發(fā)生 的高濃度氟化物和氨氮廢水處置懲罰 問題

1 媒介

氟是一種微量元素，持久飲用含氟量年夜 于1.5 mg/L以上的水則會給人體健康帶來不良影響。氨氮廢水具有必然 的毒性和風險 ，其主要風險 是造成水體富營養(yǎng)化。在國度 “十二五”計劃 中要求主要污染物排放總量顯著削減 ，氨氮、氮氧化物劃分削減 13.3%和16.9%，這就對企業(yè)提出了更高的要求。企業(yè)若何 去順應 其尺度 ，改良 其工藝以削減 排放量，成為企業(yè)要降服的困難 之一。

2 去除機理

兩種污染物原始濃度劃分是：

氟化物：800～1000 mg/L；氨氮：600～800 mg/L

處置工藝采取 石灰＋鳥糞石法處置，在第一步用石灰除氟，上清液或濾液用磷酸氫二鈉和氯化鎂除氨氮。

2.1 氟的去除機理

鋁型材含氟廢水主要含有氟化氫、氟鹽、鋁離子等，氟化氫是一種侵蝕 性很強的酸，傳統(tǒng)的處置方式 就是采取 投加石灰進行反映，經(jīng)由 曝氣攪拌后生成難溶的氟化鈣以固液星散 手段來實現(xiàn)去除廢水中氟離子的目標 ，抱負狀況 下的出水氟濃度可以到達20 mg/L閣下 。

反映式：2F-Ca2+→CaF2↓

在25℃時，CaF2在水中的飽和消融 度為16.5 mg/L，一般溫度下飽和消融 渡過 高是制約其去除反映繼續(xù)進行的根來源根基 因，即便 繼續(xù)投加石灰也很難構成 沉淀物，并且 CaF2與Ca(OH)2會發(fā)生 共溶現(xiàn)象。改變其溫度以改變CaF2的飽和消融 度，在工程上很難實現(xiàn)，并且 能量耗損太高，不相符 節(jié)能減排政策要求。也就是說，在抱負情況下，簡單的投加石灰這類 去除方式 基本 達不到國度 排放尺度 。

2.1 氨氮的去除機理

今朝 處置氨氮廢水的方式 有許多 ，經(jīng)常使用 的方式 有吹脫法、生物硝化法、折點加氯法、化學沉淀法、離子交流 法等。針對廢水中高濃度的氨氮，可使 用的方式 是吹脫法＋化學沉淀法。

一般來講 ，水中的氨氮多以氨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的狀況 存在，二者 連結 均衡 ，關系為：NH3＋H2O?NH4+＋OH-。這一關系受pH值的影響，當pH值升高，均衡 向左移動，游離氨占的比例增年夜 。當pH值為11閣下 時，NH3年夜 致在90%以上，游離氨易于從水中逸出，采取 爆氣池，將緊縮 空氣通入廢水中，氣水互相 充實接觸，使水中消融 氣體和揮發(fā)性溶質(zhì)穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而到達 去除氨氮的目標 。所以第一步的除氟工藝也是氨氮的初步去除工藝。

某廠化學沉淀法是采取 磷酸銨鎂沉淀法。即向廢水中按參數(shù)比例投加磷酸氫二鈉(Na2HPO4)和氯化鎂(MgCl2)，使氨氮生成難溶復鹽MgNH4PO4?6H2O(簡稱MAP)結晶，然后通太重 力沉淀，壓渣過濾，使MAP從廢水中星散 。

反映式為：Mg2++NH4+＋PO43-+6H2O→MgNH4PO4?6H2O↓

此法生成的MAP結晶顆粒藐小 或是絮狀體，固液星散 有必然 的艱巨，每每要投加絮凝劑聚丙烯酰胺(簡稱PAM)，以助結塊，利便沉淀壓渣。

圖為：某鋁材廠高濃度氟化物和氨氮廢水處置裝備

3 影響身分

3.1 藥劑

3.1.1 石灰

足夠的石灰量是包管 鈣離子進行反映的需要 前提 ，也是后續(xù)工藝除氨氮反映的主要 身分 。某廠經(jīng)由 兩年的運行情況得出：

廢水原始氟化物濃度為800～1000 mg/L

每池水量為6m3，投加的石灰量為120～160 kg

鈣鹽：氟離子＝17：1～20：1，氟化物初步去除率平均到達 95～97%，出水濃度到達 50 mg/L以下問題不年夜 。但有些鋁材廠廢水濃度相當，正本 應當 每罐3m3投加60～80 kg的石灰，但現(xiàn)實投加的石灰量還不足50 kg，pH值在8~9之間，去除率可想而知。沒有充沛的Ca+供應 也直接影響了下一步工序除氟反映的進行：鈣鹽與磷酸鹽適用 ，發(fā)生 Ca5(PO4)3F沉淀；CaCl2、AlCl3適用 ，構成 一種Ca、Al及F構成 的絡合物沉淀[1]。

3.1.2 磷酸氫二鈉和氯化鎂

處置工藝第二步除氨氮投加的就是這兩種藥劑，這步工序也同時是除氟工藝，這兩種藥劑質(zhì)量的利害 也直接影響了處置的效果，據(jù)研究講明，一些由多種元素構成 的氟化物，比單一元素構成 的氟化物具有更小的消融 度，磷酸鹽、鎂鹽、鈣鹽、鋁鹽結合 使用可以與氟離子構成 新的更難溶的化合物，如鈣鹽與磷酸鹽適用 ，發(fā)生 Ca5(P04)3F沉淀。鈣鹽：磷酸鹽：氟離子＝15 ： 2：1～20： 2 ：l，，能使殘氟到達 5mg/L，低于10mg/L排放尺度 [2]。

但在現(xiàn)實 運行時，操作工沒有依照 計較效果 正確 加藥，磷酸氫二鈉包裝規(guī)格為25kg/包，氯化鎂包裝規(guī)格為50kg/包，正本 應當 投加111kg磷酸氫二鈉和62kg的氯化鎂，工人操作貪求利便，沒有過磅稱量，現(xiàn)實 只投加了4包磷酸氫二鈉和1包氯化鎂，致使 磷酸氫二鈉和氯化鎂現(xiàn)實 用量比例掉 衡，正本 磷酸氫二鈉與氯化鎂的比例是1.77：1，但現(xiàn)實 常常 到達 2：1～2.8：1。磷酸氫二鈉的過量與氯化鎂的不足致使 處置效果欠安 ，加年夜 藥量提高處置效果使處置本錢 虛高。

3.2 pH值

其實，在許多 反映前提 上，pH值是樞紐身分 。

投加石灰后：pH值在10～11

投加除氨氮藥劑前：pH值在10～11

投加除氨氮藥劑后：pH值在9.0～9.5

在處置氟化物上，pH值在10～11，水中的Al(OH)4-量增年夜 ，因為 F-與OH-電荷溝通 ，半徑及電荷較為接近，Al(OH)4-的OH-與F-發(fā)生交流 [2]，從而使出水含氟量下降 。在處置氨氮上，第一步加石灰除氟時，當pH在11閣下 ，游離氨年夜 致在90%以上易于從水中逸出，加以曝氣，也能到達 初步除氨氮效果。

而在第二步除氨氮工序上，投加磷酸氫二鈉和氯化鎂前，廢水pH值要求到達 10～11，但因為 石灰量的不足致使 pH值達不到上述要求，現(xiàn)實中操作工經(jīng)常疏忽 了這一步的調(diào)理 。投加完磷酸氫二鈉和氯化鎂今后 ，廢水pH值會有所下降，這時候 就要投加片堿以調(diào)理 pH值，使它到達 反映要求。但現(xiàn)實是操作工對投加完藥劑后的pH值調(diào)理 不敷 正視 ，從而影響了處置效果。

3.3 攪拌方式

每每，在廢水處置上采取 兩種攪拌方式：

曝氣攪拌

螺旋槳電動攪拌

這類 高濃度廢水處置方式 第一步工序，既是除氟也是除氨氮，但空氣攪拌在這第一步工序上除氨氮的效果比電動攪拌要好。空氣攪拌能負氣 水更好的互相 接觸，使水中消融 氣體和揮發(fā)性溶質(zhì)穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，揮發(fā)性氨更容易 從水中逸出，從而提高初步去除效力 。可是空氣攪拌帶來必然 的情況 的影響，揮發(fā)出的氣體屬于無組織排放，在環(huán)保工作愈來愈 嚴酷的情勢 下，也有需要 進行再一步的完美 。安裝廢氣處置系統(tǒng)，把廢氣搜集 后處置是一種可以斟酌 的處置方式。

4 結語

本文針對鋁型材企業(yè)高濃度氟化物和氨氮廢水處置工藝在運行中存在的問題進行闡發(fā)。從去除機理、藥劑，pH值，攪拌方式等方面進行切磋，闡發(fā)其影響處置效果的身分 。

充沛的鈣鹽、適合 的磷酸氫二鈉與氯化鎂比例、恰當 的pH值，是石灰＋鳥糞石法處置這類 高濃度廢水的樞紐。除氟除氨氮在國內(nèi)進行了許多 研究，工藝手藝 也相對成熟，找出適合本身 企業(yè)的工藝手藝 ，做好節(jié)能減排工作，提高社會責任心，向“資本 節(jié)儉型和情況 友愛 型”企業(yè)邁進，將環(huán)保進行曲延續(xù) 地吹響下去，是企業(yè)在“十二五”時代 要面對 的義務 。