[发明专利]一种同步脱除工业废水中氟离子和氯离子的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业含氟离子和氯离子废水处理的技术领域，具体涉及一种同步脱除工业废水中氟离子和氯离子的处理方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展，有色金属冶炼行业的生产规模不断发展壮大，在湿法炼锌焙烧过程中，锌精矿中氟、氯杂质进入烟气制酸系统和湿法系统，导致烟气制酸过程中产生大量含高浓度氟、氯的硫酸废水。这些含氟离子和氯离子废水不仅对管道设备有很大的腐蚀作用，而且排放到环境后对环境中水体造成不同程度的污染，对水环境带来众多的危害，同时对人体健康造成严重威胁。

目前国内外对于含氟、氯的废水的处理，一般采用化学沉淀法、吸附法、混凝沉淀法、离子交换树脂法、反渗透法、液膜法、电渗析法等进行处理。其中应用最多的是吸附法、化学沉淀法、絮凝沉淀法。但是，吸附法由于吸附剂容量不高的缺点限制了其应用范围，仅限于低浓度含氟离子和氯离子废水的处理；化学沉淀法中，使用钙盐和铝盐沉淀法是处理含氟离子和氯离子废水目前最为常用的方法，这种方法简便易行，处理成本低，但处理后的泥渣量大，含水最高，难于脱水，易造成二次污染等，且实验发现，单一采用石灰沉淀法，出水中氟离子浓度一般在20-30mg/L之间，很难实现达标排放；混凝沉淀法具有投加量小、出水氟离子和氯离子浓度低等特点，但是该方法适用于低浓度含氟废水，所以常做为辅助手段进行深度处理使用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种可同时脱除高浓度工业废水中氟离子和氯离子、沉渣量少、氟离子和氯离子的残留浓度低的同步脱除工业废水中氟离子和氯离子的处理方法。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种同步脱除工业废水中氟离子和氯离子的处理方法，通过实施预处理和深度处理二段法脱除工业废水中氟离子和氯离子；

所述预处理采用Ca(OH)₂和NaAlO₂沉淀，所述深度处理采用生物混凝剂进行混凝沉降。

所述的，同步脱除工业废水中氟离子和氯离子的方法是由以下步骤制得的：

1)按照Ca²⁺：F^-的摩尔比为1∶2、Ca²⁺∶Al³⁺∶Cl^-的摩尔比为10∶3∶l，将Ca(OH)₂和NaAlO₂加至含氟离子和氯离子、pH为6的工业废水中，以300r/min的速度搅拌120min，然后静置沉淀60min，取上清液；

2)将生物混凝剂投加至上清液中，调节pH至4.8，先以150r/min的速度搅拌30s，再以50r/min得速度搅拌5min，最后静置沉淀30min，即可出水。

所述的，生物混凝剂是由以下方法制得的：将氧化亚铁硫杆菌按10％接种量接种到9K培养基上，在30℃、120r/min的气浴恒温振荡器培养7d，制得棕红色液态的生物混凝剂。

所述的，9K培养基的配方为：FeSO₄·7H₂O223g、(NH₄)₂SO₄0.5g、NaCl0.1g、K₂HPO₄0.5g、MgSO₄0.5g，蒸馏水1000ml，pH值2.0。

所述的，工业废水中F^-的初始浓度≤550mg/L；所述工业废水中Cl^-的初始浓度≤1000mg/L。

所述的，生物混凝剂和上清液的体积比为3∶20。

所述的，出水中氟离子的残留浓度为10mg/L以下；所述的，出水中氯离子的残留浓度为250mg/L以下。

本发明的有益效果：

1.本发明的处理方法首先采用适量的廉价易得的Ca(OH)₂和NaAlO₂先将工业废水中氟离子和氯离子脱除到一定浓度，最大限度减少药剂投加量，沉渣量少；再采用生物混凝剂进行混凝沉淀，同时脱除工业废水中氟离子和氯离子，使氟离子的残留浓度降低至10mg/L以下，氯离子的残留浓度降低至250mg/L以下。

2.本发明的生物絮凝剂是由定向驯化的氧化亚铁硫杆菌制备的，具有无毒、高效、无二次污染、可自然降解等优势。

3.本发明的处理方法可同时脱除高浓度工业废水中氟离子和氯离子、沉渣量少、氟离子和氯离子的残留浓度低，具有广泛的应用前景，对我国的工业水污染处理的发展具有重要意义。