高德超,任蘭立,田民格,張黎平
(欣格瑞(山東)環境科技有限公司,山東 濟寧 272415)
每年我國煤化工焦化廢水排水量高達幾億噸,這些廢水污染危害,毒性大,濃度高,影響范圍大。焦化廢水含有大量的氟離子,會對生態環境造成不利的影響,目前,已可實際應用的除氟技術有吸附法[1]、電凝聚法[2]、反滲透(R/O)法[3]、離子交換法[4]、化學沉淀法[5]和混凝沉降法等。其中,離子交換法的費用高,對原水水質要求嚴格;電凝聚和反滲透法的工藝復雜,電耗大;吸附法的吸附容量低,處理水量小,均難以實現工業化。
某煤化工企業焦化脫硫后產生的廢水,水量約1 000 m3/d,氟化物質量濃度高達300~400 mg/L,采用鈣鹽沉淀法處理[6],利用氟與鈣作用生成微溶性氟化鈣沉淀物。經該法處理后,廢水中氟離子質量濃度在10~20 mg/L,不能達標排放。該企業技術部門經過市場調研,最后確定使用欣格瑞(山東)環境科技有限公司SGR-0628高效除氟劑,并進行了工藝改造,將廢水含氟量處理到2 mg/L以下,可達到山東地區的地方標準(DB 37/3416.3—2018)。
原鈣鹽沉積法除氟方案如圖1所示。

圖1 鈣鹽沉淀法除氟工藝
由于鈣鹽沉淀法具有處理極限,只能將氟離子質量濃度降至10~20 mg/L左右,不能達標排放。
采用SGR-0628高效除氟劑工藝,改造后深度除氟方案如圖2所示。

圖2 深度除氟工藝
含氟廢水由生產車間經泵輸送到一級反應池,自動聯動加藥泵,開始投加石灰,經充分攪拌一段時間后進入一級混凝池,加入混凝劑PAC,再充分攪拌一段時間,進入一級絮凝池,加入絮凝劑PAM,攪拌一段時間后,進入沉淀槽沉淀,上清液一級出水溢流進入二級反應池。
一級出水進入二級反應池,加入高效除氟劑SGR-0628,開啟混合攪拌,后進入二級pH調節池,投加液堿,調節pH至6.5左右,再充分攪拌一段時間,進入二級絮凝池,加入絮凝劑PAM,攪拌一段時間后,進入沉淀槽沉淀,上清液溢流達標排放。
根據一級出水中氟離子質量濃度,一般為10~25 mg/L,按每升水中氟離子1 mg/L∶0.15 g SGR-0628比例配量使用,可滿足二級出水氟離子質量濃度小于2 mg/L要求。
對含氟廢水采用圖2工藝流程,進行除氟,連續15天監測結果如表1。

表1 深度除氟藥劑監測結果
由上述監測結果可知,一段除氟反應后出水氟離子質量濃度在10~25 mg/L左右;在二段添加深度除氟劑SGR-0628處理后出水氟離子質量濃度穩定在2 mg/L以下。
SGR-0628高效除氟劑為欣格瑞(山東)環境科技有限公司自主研發,已在煤化工、電子、電鍍、玻璃、表面處理、光伏等各類工業低濃度含氟廢水的末端深度除氟上成功運用,得到使用單位的好評,其主要物化性能見表2。

表2 SGR-0628高效除氟劑標準液主要指標
(1)通常情況下,采用鈣鹽法除氟,處理后廢水氟離子質量濃度在10~25 mg/L左右,不能直接達標排放。本次對某煤化工企業焦化廢水中氟離子處理采用鈣鹽與高效除氟SGR-0628相結合的方式,出水滿足山東地區的地方標準(DB37/3416.3—2018),氟離子質量濃度不大于2 mg/L。
(2)深度除氟工藝,大幅減少石灰等的投入量,去除氟離子過程產生的污泥量大幅減少,形成的氟化物沉淀不會反相逆轉。
(3)反應快速、投加量少。除氟混合反應僅需30 min,可根據現場實際情況在工藝過程中投加處理,藥劑投加成本比電凝、反滲透、氧化鋁離子交換吸附等經濟。