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2010-09-19 15:22 來源網(wǎng)絡 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
燃煤電廠在濕式除塵過程中產生大量氟濃度高并且懸浮物(粉煤灰)超標的廢水,如直接排放必然污染環(huán)境,因此,必 須對此進行處理使之達到排放或回用的要求。含氟廢水的處理一般為吸附法、電凝聚法和混凝沉淀法等〔1~3〕。其中混凝沉淀法應用最為廣泛。
粉煤灰是以煤為燃料的火力發(fā)電廠排出的固體廢棄物,每10000kW發(fā)電機組排灰渣量約1萬t,其中85%為粉煤灰。目前,我國堆放的粉煤灰達4億t以上,而且還以每年300多萬t的速度在增加,而我國粉煤灰利用率不到30%,而用于研制PSAA混凝劑來處理含氟廢水的研究報道甚少。我們利用粉煤灰研制的PSAA混凝劑處理熱電廠含氟廢水,取得了較理想的結果,并達到了以廢治廢、資源綜合利用的目的。
1實驗部分
1.1儀器
DBJ—621型定時變速攪拌機;PXD—3型數(shù)字式離子計;PF—2型氟離子選擇電極;221型玻璃電極;FYX—1型高壓反應釜。
1.2粉煤灰、含氟廢水的成分分析
實驗用粉煤灰和含氟廢水取自湘潭電廠和株洲電廠,主要成分如表1和表2.
1.3試劑
8.21mg/mL(以Ca2+計)電石渣(原濃度為16.42%);PSAA混凝劑(自制):液體產品,pH值為2~3,有效濃度為6%,具體制備方法可參考文獻〔4〕。
1.4 實驗方法
用DBJ—621型定時變速攪拌機在6個1L的塑料燒杯中同時進行試驗,取C0=78mg/L的含氟廢水,改變電石渣用量、反應時間、PSAA用量、靜置沉降時間等條件進行試驗,取距液面25mm處的上清液測定水中F-濃度。
2結果與討論
2.1投加電石渣對除氟效果的影響
2.1.1攪拌時間與除氟率之間的關系
取含氟廢水,電石渣用量為160mg/L,與廢水充分混勻,靜置30min后上清液的水質分析結果如圖1所示。由圖1可見,反應時間對除氟效果的影響較大,反應時間短,除氟效率低,反應速度快;時間長,速度慢。大部分F-是在加入電石渣后反應20min之內去除的,反應時間再長對除氟無明顯的影響,因此選擇反應時間為20min。
2.1.2不同電石渣用量下的除F-結果取含氟廢水水樣,加入一定量的電石渣,反應時間為20min,靜置30min,電石渣用量對除氟效果的影響見圖2。從圖2可看出,電石渣用量越大,上清液中殘余的F-濃度越小但pH值會逐漸升高。根據(jù)殘F-濃度和上清液的pH值,我們選擇電石渣用量為80mg/L,這時殘余的F-濃度為25mg/L,pH值為8.5。然后加PSAA進一步處理。
2.2PSAA用量對除氟效果的影響
取一定的廢水,電石渣用量為80mg/L,反應時間為20 min,加PSAA混凝劑后反應20min,PSAA的用量對除氟效果的影響見圖3所示。從圖3可看出,隨著PSAA用量的增加,殘余F-離子濃度逐漸降低。當PSAA的用量大于30mg/L以后,殘余的F-離子濃度幾乎不變,這時上清液中殘余的F-為23mg/L,F(xiàn)-去除率達97%,pH值為7.5,同時測得SS的去除率為96.5%。引起這些變化的主要原因是與PSAA的性質和它的除氟機理有關。
2.3混凝沉降時間對除氟效果的影響
取25mg/L的預除氟廢水在6個1L的燒杯中同時進行試驗,各加入30mg/L的PSAA混凝劑,快攪拌1min,慢攪5min,沉降不同的時間,再分別測定上清液中的含氟量。結果表明,上清液中殘余含氟量隨著沉降時間的延長而降低,當沉降時間達20min后,水中殘余含氟量趨于一固定值,表明PSAA已基本完成了沉淀、絡合、凝聚和絮凝等過程,由于PSAA是在酸性條件下制備的,酸浸液中已經(jīng)有相當一部分的Ca2+離子,能夠與F-生成沉淀;當PSAA投入到堿性介質中,Al3+、Fe3+等都能形成多核羥基絡正離子對F-離子具有吸附和絡合作用以及對水中的懸浮物具有脫穩(wěn)作用;在無機高分子聚硅酸的橋連網(wǎng)捕下,將細小的膠粒聚集成大的絮團而迅速沉降。所以PSAA混凝劑具有良好的除氟和凈水效果。PSAA混凝劑的除氟機理是沉淀、絡合、凝聚和絮凝等多種作用于一體,是良好的除氟、凈水劑。
3結論
利用電石渣及從粉煤灰研制的PSAA混凝劑處理熱電廠含氟廢水,能夠使含氟為78mg/L的原水經(jīng)兩級除氟后,氟去除率達97%,出水含氟量降至工業(yè)廢水的排放標準以下可用于熱電廠的除塵水或冷卻水。用本法除氟與其它除氟法相比,就地取材,操作簡單,處理后的水質達到了回用的要求。實現(xiàn)了以廢治廢、減少環(huán)境污染、綜合利用的目的,為熱電廠廢棄資源的綜合治理提供了理論依據(jù)。
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