中和-絮凝-吸附技术去除磷酸废水中氟、磷的工艺研究

摘要

本论文以湖北大江化工集团有限公司磷酸生产过程中产生的废水（其中氟离子的浓度为515mg/L，总磷的浓度为958mg/L）为研究对象，采用“碱性白泥浆中和-絮凝-改性粉煤灰吸附”新工艺，替代现有的“二级中和-二级絮凝-吸附”处理工艺，着重对中和、吸附单元进行改进，分别提出：球磨打浆碱性白泥中和、H2SO4和Fe3+溶液改性粉煤灰吸附的创新思路，使得工艺改进前后，氟离子出水浓度由12.6mg/L降低到0.64mg/L，总磷出水浓度由4.5mg/L降低到1.3mg/L；中和反应时间由120min降低到90min，吸附时间由120min降低到90min；平均废水处理成本由6.76元/吨废水降低到4.00元/吨废水。实现了废水由不稳定排放转变为稳定达到国家《磷肥工业水污染物排放标准》（GB15580-2011）中总磷≤10mg/L、氟化物≤15mg/L的要求，其中总磷（≤5mg/L）达到省环保厅要求。　　论文主要探讨了：①在浆料浓度为30%、球料比为9∶1、球磨时间为135min、球磨转速为450r/min情况下，碱性白泥球磨打浆最小平均粒径为1.08um。②在碱性白泥平均粒径为1.08um、pH为3、投加量为36mL/L、反应时间为90min情况下，氟离子去除率为96.8%，总磷的去除率为77.6%。实现工艺改进前后，药剂投加量减少，反应时间缩短，处理效果反而更佳。③在H2SO4浓度为1.5mol/L、H2SO4浸渍比为5∶10以及Fe3+浓度为0.055mol/L、Fe3+浸渍比为7∶20的情况下，粉煤灰的比表面积由2.49m2/g 增加到 12.26m2/g ，Fe的含量由 3.45%增加到 6.82%。④在比表面积为12.26m2/g、Fe含量为6.82%、吸附剂投加量为12g/L、吸附时间为90min的情况下，氟离子的去除率为94.7%，总磷的去除率为97.1%。与未改性粉煤灰作对比，改性粉煤灰具有吸附剂用量少、吸附时间短、吸附容量大等优点。

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