钽铌冶炼含氟含氨氮废水的治理

摘要

含氟废水主要来源于含氟矿石的开采加工、金属冶炼、铝电解、焦炭、玻璃、电镀、化肥、农药、化工等行业，浓度较高，对环境造成了污染。氟污染日益受到人们的关注，含氟废水治理技术的研究一直是国内外环境保护领域的主要课题。 氨氮废水来源广，在化肥、炼油、无机化工、肉类加工、饲料生产、有色金属冶炼，以及农业、动物的排泄和日常生活的垃圾渗滤液中，都存在氨氮废水排放。氨氮废水对自然环境和人体都有较大危害。目前在我国，氨氮废水的处理仍是一个难题，对其治理技术的研究具有重大实际意义。钽铌冶炼加工企业排放的含氟含氨氮废水，是典型的高浓度含氟含氨氮废水，其处理一直是该行业中一个比较大的难题。 笔者结合工作实践，通过对湖南省某钽铌冶炼加工企业的钽铌冶炼含氟含氨氮废水处理技术的探索，主持实施了该钽铌冶炼加工企业的钽铌冶炼含氟含氨氮废水治理工程，结合该废水治理工程实例，重点从方法与原理、工艺流程、技术参数、工程效果、经济性分析、存在问题与改进等方面作了系统的介绍，最后提出用电石渣沉淀除氟、吹脱除氨氮和生态氧化塘辅助脱氨氮的“组合处理法”对处理难度大的钽铌冶炼废水可实现有效治理。 本工程中，除氟工艺考虑电石渣乳尽量过量，使pH值在11以上，搅拌反应时间30min，沉淀时间60min；实际操作中，采用“三级反应”模式，每级反应时间保证在10min以上，保证总反应时间在30min以上，然后流至辐流式沉淀池沉淀，沉淀时间在60min以上。 吹脱除氨氮工艺选择pH值为11.0，将废水用蒸汽加热到50℃，吹脱气液比为3200∶1(吹气量3380 m<'3>/h)，吹脱时间为2h。 生态氧化塘的辅助脱氨，就地取材利用该钽铌冶炼加工厂的污染防护带、面积90多亩的天然洼地作生态氧化塘来辅助处理废水，利用菌藻共生的作用处理废水中的有机污染物和无机氨等主要污染物，塘中的异养型细菌将水中的有机污染物降解成CO<,2>和水，氨氮作为菌藻生长的营养成分，同时也消耗水中的溶解氧；塘中藻类则利用太阳能进行光合作用，以CO<,2>中的碳源合成自身机体并释放氧气，使水质得到净化。 本工程的设计处理能力350m<'3>/d。在实施过程中，通过生产工艺改进，使废水量大大减少，实际处理量为200 m<'3>/d左右，既节省了工程费用，也确保了处理效果。本治理工程分为氨吹脱系统、综合处理系统两大处理系统。 该废水处理工程是国内对钽铌冶炼含氟含氨氮废水实施完整、系统处理的先例，通过处理，钽铌冶炼废水中的主要污染因子氟离子、氨氮去除率分别达到99.5％和94.7％，效果显著，环境效益突出，在国内钽铌冶炼加工行业中具有良好的示范作用。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2氟和氨氮的理化性质及存在形态

1.2.1单质氟及其物理化学性质

1.2.2氟的存在形态及用途

1.2.3单质氮及其物理化学性质

1.2.4氨(NH3)的主要物理化学性质

1.2.5氨的主要用途

1.3含氟、含氨氮废水的来源与性质

1.3.1含氟废水的来源与性质

1.3.2氨氮废水的来源与性质

1.4含氟、含氨氮废水的毒害与排放标准

1.4.1含氟废水的毒性与危害

1.4.2含氟废水的排放标准

1.4.3氨氮废水的毒性与危害

1.4.4氨氮废水的排放标准

1.5本文构想

第2章含氟废水处理技术与发展概况

2.1概述

2.2含氟废水处理技术与发展进展

2.2.1化学沉淀法

2.2.2混凝沉降法

2.2.3吸附法

2.2.4其他方法

第3章氨氮废水处理技术与发展概况

3.1概述

3.2氨氮废水处理技术与发展进展

3.2.1吹脱法

3.2.2离子交换法

3.2.3吸附法

3.2.4化学沉淀法

3.2.5生物降解处理

第4章钽铌冶炼及其含氟含氨氮废水处理现状

4.1钽铌冶炼概述

4.1.1钽铌的物理性质

4.1.2钽铌的化学性质

4.1.3钽铌湿法冶炼

4.1.4钽铌湿法冶炼工艺流程

4.2钽铌冶炼含氟含氨氮废水的来源与性质

4.3国内钽铌冶炼含氟含氨氮废水处理现状

4.3.1概述

4.3.2国内钽铌冶炼含氟含氨氮废水处理情况考察与比较

第5章钽铌冶炼含氟含氨氮废水治理

5.1概述

5.2处理方法与原理

5.2.1除氟

5.2.2脱氨

5.2.3生态氧化塘的辅助脱氨

5.3工艺流程

5.4技术参数说明

5.4.1氨吹脱系统

5.4.2综合处理系统

5.5治理效果

5.6经济性分析

5.7存在问题及改进

第6章钽铌冶炼含氟含氨氮废水治理工程实例(初步设计)

6.1总论

6.1.1概述

6.1.2工厂及厂址情况

6.1.3污水处理工艺流程简述

6.1.4主要原辅材料来源、消耗及生产废渣渣量

6.1.5贮存、装卸

6.1.6环境保护

6.1.7机械、自动化水平

6.1.8劳动保护与安全卫生

6.1.9工程水文地质气象资料

6.1.10外围工程及后续生化处理

6.1.11工程投资、成本计算

6.2工程效益分析

6.2.1环境效益

6.2.2社会、经济效益

6.3总图运输

6.3.1设计基础资料

6.3.2厂址情况

6.3.3总平面布置

6.3.4工程的组成

6.3.5空间布置

6.3.6工厂运输

6.3.7绿化

6.4氨处理系统

6.4.1生产流程简述

6.4.2主要设备的选定说明

6.4.3原材料、动力消耗量

6.5废水处理

6.5.1工程需处理的水质、水量

6.5.2生产流程简述

6.5.3主要反应方程式

6.5.4主要设备的选定说明

6.5.5原材料、动力消耗量

6.5.6定员

6.5.7外围工程及后续生化处理

6.6自动控制与仪表

6.6.1设计依据及采用的标准规范

6.6.2设计范围及自动化水平

6.6.3仪表选型说明

6.6.4仪表动力供应

6.7供电及电讯

6.7.1设计范围

6.7.2供电要求和负荷类别、等级

6.7.3电源情况及厂区配电电压选择

6.7.4用电负荷

6.7.5主要供配电方案

6.7.6厂区供电外线和户外照明

6.7.7线路敷设

6.7.8防雷和接地

6.8土建

6.8.1设计依据资料

6.8.2建筑设计

6.8.3结构设计

6.8.4建、构筑物

6.9给水排水

6.9.1设计范围及设计分工

6.9.2给水

6.9.3排水

6.10原料、产品贮运

6.10.1 工程物料运输量

6.10.2物料的贮存与运输

6.11节能

6.11.1能源构成

6.11.2节能措施

6.12 工程投资估算

6.12.1总概算

6.12.2编制依据

6.12.3土建工程量

6.12.4其他需说明的问题

6.13消防专篇

6.13.1设计依据

6.13.2 工程概况

6.13.3火灾危险性及防火措施

6.13.4消防系统

6.13.5消防设施专项投资概算

6.14劳动保护与安全卫生专篇

6.14.1设计依据

6.14.2概述

6.14.3生产过程中职业危害因素的分析

6.14.4职业安全卫生设计中采用的主要防范措施

6.14.5预期效果及评价

6.14.6专用投资概算

6.15环境保护专篇

6.15.1编制依据

6.15.2程概况

6.15.3污水处理工艺流程简述

6.15.4主要污染源及主要污染物

6.15.5设计中采取的综合利用与处理措施及预计效果

6.15.6绿化概况

6.15.7环境监测

6.15.8环境保护机构及定员

6.15.9环境保护投资估算

6.15.10外围工程及后续生化处理

结论

参考文献

致谢

附录

附图