钛合金化铣含氟废水处理技术研究

钛合金化铣含氟废水处理技术研究

106江西化工2014年第4期钛合金化铣含氟废水处理技术研究黄昕晨裴金铃蒋文彬曲胜千周冠魏立安(南昌航空大学环境与化学工程学院，江西南昌330063)摘要：工业含氟废水的处理一直是国内外环保领域的重要课题，尤其是x~-v业含氟废水的治理，如果处理不当，不仅会污染环境，危害牲畜和农作物的正常生长，更会严重影响人体健康。本课题以某航空企业钛合金酸洗过程中产生的高浓度含氟废水(300—1500mg／1)为研究对象，分别比较了氢氧化钙+电凝聚法及电凝聚法+氢氧化钙的处理效果，结果表明氢氧化钙+电凝聚法可使从含氟废水浓度由1000mg／l降至3．5lmg／l，废水达到排放标准要求。关键词：含氟废水化学沉淀电凝聚钛合金化铣0引言对于氟离子含量为1000mg／L的溶液，pH=3—4，氟是人体必需的微量元素之一，日常生活中饮用电压U=l10V，电流密度为10A／m，处理水样10min水中适宜的含氟浓度为0．5—1．0mg／L⋯。如果人体后，再投加氢氧化钙，测定氟离子浓度。长期接触过量的无机氟化物，则会出现以骨骼改变为②先加氢氧化钙再用电凝聚法处理含氟废水主的全身性疾病的现象，称为工业性氟病】。含氟废先用氢氧化钙处理含氟废水，然后置于体积V：水对环境、牲畜、农作物以及人类健康都会造成严重影5L的槽体中，调节电压u=110V，在电流密度分别为1A／m。2A／1"112响。、、4A／m、6A／IIl2、8A／m、10A／m条件含氟废水的处理方法主要有化学沉淀法、混凝下，处理水样10min后，测定氟离子浓度。沉淀法引、吸附法、电凝聚法、电渗析法J、离子2实验结果及分析交换树脂法、反渗透法、液膜法等，应用较为普遍的方2．1电凝聚+氢氧化钙对除氟效果的影响法是化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法，其它方法应用取4800mL，1000mg／L的含氟水样，调节pH值为3较少。—4，电流密度设定为10A／m2，电凝聚处理10min后水本研究以某航空企业钛合金酸洗过程中产生的高样静置2h，取上清液测得氟离子浓度为150．9mg／L，将浓度含氟废水(300～1500mg／1)为研究对象，采用氢氧其分为6份，每份水样800mL，分别投加Ca(OH)的量化钙+电凝聚法来对含氟水样进行实验，找出最佳参为250mg、350mg、400mg、450mg、550mg、600mg，在150r／数。rain转速下搅拌30min，静沉1．5h后取上清液测残余氟1实验方法及步骤离子浓度，变化趋势如图3所示。1．1实验具体流程加采用二种处理流程：(1)先电解，后加氢氧化钙；(2)先加氢氧化钙，后电解。处理流程图分别见图1和弱图2。，、加氢氧化钙E30含氟废水出水墼西‘图1先电解。后加氢氧化钙实验∞含氟废水出水15图2先加氢氧化钙。后电解实验图3氢氧化钙投加量对除氟效果的影响图1．2实验步骤由图3可知，氢氧化钙投加量为550mg时(氢氧化配制氟离子浓度为1000mg／L的溶液。钙浓度为687mg／L)，可以使废水中氟离子浓度降到①先用电凝聚法再加氢氧化钙来处理含氟废水n2014年12月钛合金化铣含氟废水处理技术研究l07l9．8mg／L。氢氧化钙在350—550mg之间，水样中残余由图5可知，当电流密度为2A／m，处理水样1O分氟离子浓度下降趋势较大，继续投加氢氧化钙，氟离子钟后，氟离子的去除率最高，达到87．2％，对应的残余凝聚下降将会减慢，最低降至l9．3mg／L，难以达到废水氟离子浓度3．51mg／L。排放标准。3结论2．2氢氧化钙+电凝聚对除氟效果的影响(1)采用电凝聚处理后投加氢氧化钙来处理含氟取4800mL，1000mgL的含氟水样，投加氢氧化钙废水，虽然氟离子浓度可以由1000mg('L降至19．3mg／3300mg，在150r／min转速下搅拌30min，静置沉淀1．5hL，去除率达98．07％，但出水氟离子浓度难降到lOmg／后取上清液测残余氟离子浓度，得出残余氟离子浓度L以下，不能满足废水排放标准。27．4mg／L。(2)采用氢氧化钙沉淀后，再进行电凝聚处理，氟(1)电凝聚时间对除氟效果的影响离子浓度可以由1000mg／L降至3．51mV,／L，去除率达在氢氧化钙沉淀的基础上，将实验水样置于体积99．6％，出水氟离子浓度可以满足废水排放标准。V=5L的槽体中，调节电压U=110V，电流密度为10A／$基金项目：本课题得到南昌航空大学校团委第m，测定不同电凝聚时间残余氟离子浓度情况，见图4。八届“三小”课题的资助，项目编号SXHH20。参考文献[1]J．w．帕特森(美)．工业废水处理技术手册[M]．化学工业出版社，1985：145—148．[2]GB3234—83．工业性氟病诊断标准及处理原则E10[S]。—[3]刘焕文．大气氟污染与家畜慢性氟中毒的研究[J]．8撰叫天则出版社．1989：6一I1．[4]张榴红．利用电石渣废液处理含氟污水[J]．化工给排水设计，1993(1)：l7—19．[5]程银芳．混凝沉淀法深度处理含氟废水[J]精细石油化工进展，2011，12(9)：37—40．电流密魔(／Vmj[6]陈德武．含氟废水处理的最新研究进展[J]环保论坛，2012，29：426—427．图4上清液残氟与电凝聚时间的关系图[7]cenglouY，KirE，E0zM．Remov~offluoridefrom由图4可知，电凝聚l0分钟时，残余氟离子浓度达aqueoussdufionbyusingredmud[J]．Separationand到最低值2．78mg／L，满足废水排放标准要求。PurifaetionTechn~ogy，2002，28：81—86．(2)电流密度对除氟效果的影响[8]马志毅，周凤鸣．用粉煤灰处理含氟废水研究[J]．在氢氧化钙沉淀的基础上，将实验水样置于体积中国环境科学，1991，11(6)：460-463．V：5L的槽体中，调节电压U=110V，电凝聚l0分钟，[9]马艳然，樊宝生．粉煤灰处理含氟废水[J]．水处理测定不同电流密度残余氟离子浓度情况，见图5。技术，1993，19(6)：55—359．∞[1O]邓昌亮，徐海宁，王鲁敏．龙口褐煤对氟离子吸附葛的研究[J]．化学研究与应用，1999，11(2)：199—202．20一甚墨，蚩等，o50图5上清液残氟与电流密度的关系nl08江西化工2014年第4期StudyonthetreatmenttechnologyaboutfluoridewastewateroftitaniumalloychemicalmillingHUANGXin-—chenPEIJin—-lingJIANGWen·—binQuSheng——qianZHOUGuanWEILi—an(CollegeofEnvironmentalandChemistryEngineering，NanchangHangkongUniversity，JiangxiNanchang330063)Abstract：Deftuorinationinindustrialwastewaterbecomethemostimportantresearchtasksinenvironmentprotectionhomeandabroad，especiallytotheindustrialtreatmentoffluorinewastewater，ifnothandledproperly，willnotonlypollutetheen—vironment，butalsodamagetothelivestockandcropstonormalgrowth，evenseriouslyafectthehealthofhumanbeings．Thistopictakeshighconcentrationfluoridewastewater(300—1500ms／L)inthepicklingprocessoftitaniumalloyproduc—tionaboutanaviationenterpriseastreatmentobject，respectivelycomparestheefectofCa(OH)2+eleetrocoagulationmethodandelectrocoagulation+Ca(OH)2method，theresultsshowedthatcalciumhydroxide+electrocoagulationmethodcanmakefromtheconcentrationoffluorideeontmningwastewaterfrom1000mg／ltO3．51ms／1，thewastewaterreachthedischargestandard．KeyWords：Fluoridewastewater；Ca(OH)2，Chemicalcoagulationprecipitation；Electrocoagulationmethod；Titaniumalloychemicalmiling