[发明专利]一种氟树脂生产废水的组合处理方法

说明书

本发明涉及一种氟树脂生产废水的组合处理方法，包括以下步骤：(1)将氟树脂生产废水置于除氟釜内，向釜内投加沉淀剂，搅拌沉淀反应，接着调节pH强化沉淀除氟，再投加混凝剂，进行絮凝沉降反应，然后进入固液分离器；(2)将除氟出水调节pH后在树脂反应塔内脱阴离子表面活性剂；(3)将脱阴离子表面活性剂出水调节pH后在电催化还原器内反应。本发明通过物理、化学和电化学结合的方法有效降低氟树脂生产废水中的氟、阴离子表面活性剂以及硝酸盐等的含量，处理后的废水符合合成树脂工业污染物排放标准。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种氟树脂生产废水的组合处理方法。

背景技术

氟树脂超细粉用于高分子材料的共混改性，可以改善基材润滑性、不粘性和阻燃性等，使基材的使用性能明显提高，可以作为高分子材料、润滑油脂、油墨、涂料等的填加剂。全氟磺酸离子交换膜具有优异的化学稳定性、电化学稳定性及热稳定性，被广泛应用于燃料电池、电解水、电渗析、液流电池等领域。目前在乳液聚合这类含氟树脂生产过程中会产生含乳化剂、氟离子、硝态氮等特征污染物的废水，处理不当对水体造成长期危害。

现有废水处理方法仅有单一的除氟、脱阴离子表面活性剂、除硝态氮的单元处理方法，但是未见有含多个特征污染物，在处理过程中存在互相干扰，且低碳氮比高浓度硝酸盐废水的处理方法。目前硝酸盐氮的处理方法有物理化学脱氮法、生物脱氮法、化学还原脱氮法、组合方法去除硝酸盐等等，但是均存在种种不足或缺陷。如物理法脱氮仅是将硝酸盐进行浓缩，而非直接转化硝酸盐，反而会产生更难处理的浓盐水；化学还原脱氮反应迅速、脱硝完全，但是后处理要求高，会产生二次污染；生物脱氮建设费用高，处理成本低，对菌群和水体碳氮磷比例有一定要求，且耐冲击能力低、代谢生物体对环境可能有一定影响；电极生物膜法脱氮处理能力低，干扰因素多，代谢产物复杂。电催化还原法除硝酸盐具有反应器简单,自动化程度高、安全性和选择性高,对环境污染少等优点,但是催化剂的选择有待进一步提高。

全氟羧酸及其衍生物被广泛应用于民用和工业生产领域，但是其潜在致癌性、毒性已经引起人类的高度关注，被认为是一类最难分解的有机污染物。目前通常采用阴离子交换树脂可以对液体中阴离子进行交换吸附，这类树脂可以通过自身的OH^-、或Cl^-等基团与液体中的阴离子进行交换，从而达到交换脱除液体中原有阴离子的效果。全氟辛酸(PFOA)在含氟分散液中是以C₇F₁₅COO^-的形式存在，因此阴离子交换树脂对其有交换吸附的功能，但是含氟树脂在后处理过程中要使用硝酸，因此会产生含硝态氮的酸性废水，废水中的PFOA和硝态氮在通过阴离子交换树脂反应器时，会产生竞争吸附，不但影响脱除效率，其交换容量也受到影响，且饱和后提洗较为困难，不利于后续物料的回收利用。

在各种含氟废水的处理方法中，钙沉淀法由于具有低成本、操作简单、反应迅速等优点而被使用。然而由于废水组成成分不同，在实际除氟过程中添加沉淀剂后产生的CaF₂包裹沉淀剂颗粒，使含氟废水和钙沉淀剂反应不能充分反应，不但浪费物料，增加化学品消耗量，而且会导致反应时间延长，不能完全沉淀致使除氟效果不理想。

中国发明专利申请号为201910722853.9，授权公开日为2021年12月7日的现有技术涉及一种含氟废水的组合处理方法及设备，其步骤如下：(1)沉淀步骤：将含氟无机废水分两级搅拌条件下加入钙沉淀剂沉淀，并且混凝沉淀得除氟出水；(2)磷酸根预调节步骤：将除氟出水投加磷酸根；(3)除氮步骤：出水先后经过缺氧池反硝化，好氧池硝化和膜生物反应池过滤，得除氮水溶液；(4)树脂吸附步骤：将所得除氮水溶液引入树脂吸附塔进一步吸附除杂，出水硝态氮浓度＜20mg/L、氟离子浓度＜1mg/L。在该专利技术中，针对沉淀后的出水，在生物脱氮前，先通过磷酸根预调节步骤，在确保除氟效果的同时，能够保证含有磷元素的出水进入生化处理单元，并作为微生物的营养元素，保障生化处理过程长期稳定运行，该技术运行费用低，但是生物脱氮反应速度慢、耐冲击能力差，受生物菌群制约，对进水可生化性和碳氮磷比要求高，实际运行中仅仅依靠补充磷元素，难以保证废水中有机污染物的高去除效率，难以长期稳定运行。