一種含氟廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種含氟廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氟主要存在于螢石、氟磷灰石、冰晶石中，它們都是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于 煉鋁、磷肥、鋼鐵、有機(jī)合成化工、電子工業(yè)、原子能工業(yè)以及有機(jī)氟高級潤滑油、火箭推進(jìn) 劑的二氟化氧、氟化肼、氟制冷劑等工業(yè)生產(chǎn)中。上述工業(yè)生產(chǎn)中都排出大量的含氟廢水， 污染環(huán)境。按照國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)，一級標(biāo)準(zhǔn)中氟離子濃度應(yīng)少于 10mg/L，地面水中氟的最高容許濃度為1. Omg/L。氟污染可以使動(dòng)、植物中毒，影響農(nóng)業(yè)和牧 業(yè)生產(chǎn)，因此必須嚴(yán)格控制工業(yè)外排廢水中的氟含量。
[0003] 去除廢水中氟的方法主要有化學(xué)沉淀法、吸附法、混凝沉降法等，其中化學(xué)沉淀法 應(yīng)用最為廣泛。化學(xué)沉淀法是先將廢水中的氟離子轉(zhuǎn)換為氟化物沉淀，然后通過固液分離 得以去除。例如，向含氟廢水中加入氫氧化鈣，使氟離子轉(zhuǎn)換為氟化鈣沉淀，但由于氫氧化 鈣和氟離子的反應(yīng)速率較慢，且生成的沉淀沉降性能較差，因此該方法對廢水中氟離子的 去除效果較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種含氟廢水的處理方法，采用本發(fā)明提供的 方法可有效去除廢水中的氟離子。
[0005] 本發(fā)明提供了一種含氟廢水的處理方法，包括以下步驟：
[0006]a)、含氟廢水、磷酸源化合物、鈣源化合物和過渡金屬源化合物混合，得到混合體 系；
[0007] 所述過渡金屬源化合物為鎳源化合物、鐵源化合物、鋅源化合物和錳源化合物中 的一種或多種；
[0008] b)、所述混合體系在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)得到的反應(yīng)液進(jìn)行固液分離，得到 處理后廢水。
[0009] 優(yōu)選的，所述含氟廢水中氟離子含量為500~15000mg/L。
[0010] 優(yōu)選的，所述混合體系中氟離子和過渡金屬離子的質(zhì)量比為10~50 :0. 1~10。
[0011] 優(yōu)選的，所述過渡金屬源化合物為鎳源化合物、鋅源化合物和錳源化合物；所述過 渡金屬源化合物中鎳離子、鋅離子和猛離子的質(zhì)量比為〇. 1~〇. 5 :0. 05~1 :0. 1~1。
[0012] 優(yōu)選的，所述混合體系中氟離子和磷酸根的質(zhì)量比為10~50 :1~5。
[0013] 優(yōu)選的，所述混合體系中氟離子和鈣離子的質(zhì)量比為10~50 :20~100。
[0014] 優(yōu)選的，所述堿性條件的pH值為8~10。
[0015] 優(yōu)選的，所述磷酸源化合物為磷酸二氫鉀和/或磷酸二氫鈉；所述鈣源化合物為 氯化鈣、硝酸鈣和氫氧化鈣中的一種或多種。
[0016]優(yōu)選的，所述鎳源化合物為氯化鎳、硝酸鎳和硫酸鎳中的一種或多種；所述鐵源化 合物為氯化鐵、硝酸鐵和硫酸鐵中的一種或多種；所述鋅源化合物為氯化鋅、硝酸鋅和硫酸 鋅中的一種或多種；所述錳源化合物為氯化錳、硝酸錳和硫酸錳中的一種或多種。
[0017] 優(yōu)選的，所述步驟a)為：
[0018] 含氟廢水、鈣源化合物和廢磷化液混合，得到混合體系；
[0019] 所述廢磷化液含有磷酸根和過渡金屬離子，所述過渡金屬離子為鎳離子、鐵離子、 鋅離子和錳離子中的一種或多種。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種含氟廢水的處理方法。本發(fā)明提供的方法包 括以下步驟：a)、含氟廢水、磷酸源化合物、鈣源化合物和過渡金屬源化合物混合，得到混合 體系；所述過渡金屬源化合物為鎳源化合物、鐵源化合物、鋅源化合物和錳源化合物中的一 種或多種；b)、所述混合體系在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)得到的反應(yīng)液進(jìn)行固液分離，得 到處理后廢水。本發(fā)明通過向含氟廢水中投加鈣離子和磷酸根，使廢水中的氟離子與鈣離 子和磷酸根生成氟磷酸鈣沉淀，同時(shí)通過向含氟廢水中投加過渡金屬離子，加速氟磷酸鈣 沉淀的生成和沉降，從而實(shí)現(xiàn)了對廢水中氟離子的有效去除。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明提 供的方法處理含氟廢水時(shí)，廢水中氟離子的去除率大于99. 9%，處理后廢水中氟離子濃度 小于6mg/L，達(dá)到工業(yè)廢水二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例 僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0022] 本發(fā)明提供了一種含氟廢水的處理方法，包括以下步驟：
[0023] a)、含氟廢水、磷酸源化合物、鈣源化合物和過渡金屬源化合物混合，得到混合體 系；
[0024] 所述過渡金屬源化合物為鎳源化合物、鐵源化合物、鋅源化合物和錳源化合物中 的一種或多種；
[0025] b)、所述混合體系在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)得到的反應(yīng)液進(jìn)行固液分離，得到 處理后廢水。
[0026] 在本發(fā)明中，首先將含氟廢水、磷酸源化合物、鈣源化合物和過渡金屬源化合物混 合。其中，在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述含氟廢水為含氟材料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的清 洗廢水，其中含有大量的氟離子。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述含氟廢水中氟離子 的含量為500~15000mg/L ;在本發(fā)明提供的另一個(gè)實(shí)施例中，所述含氟廢水中氟離子的 含量為5000~15000mg/L ;在本發(fā)明提供的其他實(shí)施例中，所述含氟廢水中氟離子的含量 為6357~13000mg/L。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述含氟廢水的C0D值為50000~ 150000mg/L ;在本發(fā)明提供的另一個(gè)實(shí)施例中，所述含氟廢水的C0D值為131920~ 150000mg/L。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述含氟廢水的pH值為9~11 ;在本發(fā)明提 供的另一個(gè)實(shí)施例中，所述含氟廢水的pH值為10. 56~11。
[0027] 在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述磷酸源化合物為磷酸二氫鉀和/或磷酸二氫 鈉。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述鈣源化合物為氯化鈣、硝酸鈣和氫氧化鈣中的一種 或多種。
[0028]在本發(fā)明中，所述過渡金屬源化合物為鎳源化合物、鐵源化合物、鋅源化合物和錳 源化合物中的一種或多種。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述鎳源化合物為氯化鎳、硝酸 鎳和硫酸鎳中的一種或多種；所述鐵源化合物為氯化鐵、硝酸鐵和硫酸鐵中的一種或多種； 所述鋅源化合物為氯化鋅、硝酸鋅和硫酸鋅中的一種或多種；所述錳源化合物為氯化錳、硝 酸錳和硫酸錳中的一種或多種。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述過渡金屬源化合物為 鎳源化合物、鋅源化合物和錳源化合物，所述過渡金屬源化合物中鎳離子、鋅離子和錳離子 的質(zhì)量比為〇. 1~〇. 5 :0. 05~1 :0. 1~1 ;在本發(fā)明提供的另一個(gè)實(shí)施例中，所述過渡 金屬源化合物中鎳離子、鋅離子和錳離子的質(zhì)量比為0. 38~0. 43 :0. 061~0. 6 :0. 17~ 0. 56〇
[0029]待含氟廢水、磷酸源化合物、鈣源化合物和過渡金屬源化合物混合均勻后，得到混 合體系。在本發(fā)明中，所述混合體系含有氟離子、磷酸根、鈣離子和過渡金屬離子。其中，氟 離子來自含氟廢水，磷酸根由磷酸源化合物提供，鈣離子由鈣源化合物提供，過渡金屬離子 由過渡金屬化合物提供。
[0030]在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述混合體系中的磷酸根和過渡金屬離子由廢磷 化液提供，該過程為：
[0031]含氟廢水、鈣源化合物和廢磷化液混合，得到混合體系；
[0032]所述廢磷化液含有磷酸根和過渡金屬離子，所述過渡金屬離子為鎳離子、鐵離子、 鋅離子和錳離子中的一種或多種。
[0033]在本發(fā)明提供的上述實(shí)施例中，直接將含氟廢水、鈣源化合物和廢磷化液混合均 勻。其中，所述廢磷化液含有磷酸根和過渡金屬離子，所述過渡金屬離子為鎳離子、鐵離子、 鋅離子和錳離子中的一種或多種。
[0034]在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述廢磷化液為磷化液生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的外排廢 液，其中含量由大量的磷酸根和過渡金屬離子。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述廢磷化 液中總磷含量為100~3000mg/L ;在本發(fā)明提供的另一個(gè)實(shí)施例中，所述廢磷化液中總磷 含量為2000~2747mg/L。在本發(fā)明中，所述廢磷化液中磷元素主要以磷酸根的形式存在， 因此可將所述廢磷化液中的總磷含量約等為