含氟廢水的處理方法
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含氟廢水的處理方法范文第1篇
中圖分類號：O652.61；文獻標識碼：A ；文章編號：
1 氟元素污染
氟是人體必需的微量元素之一，適量的氟有益于人力健康，但是含量過低或過多都會危害健康，特別是過多會引起氟中毒。人們日常飲用水含氟量一般控制在0.4～0.6mg/L，長期飲用氟離子濃度大于1mg/L水對人體不利，嚴重的會引起氟斑牙與氟骨癥以及其他一些疾病，甚至會誘發腫瘤的發生，嚴重威脅人類健康。
現代工業的發展的同時，排放了大量的高濃度含氟工業廢水，這些廢水一般含有氟離子(F-)形態的氟。而很多企業尚無完善的處理設施來對這些廢水加以處理，排放的廢水中氟含量超過國家排放標準，氟離子濃度應超過了10mg/L，嚴重地污染著人類賴以生存的環境的同時給人類的健康造成很多威脅。因此，高濃度含氟廢水處理研究成為了當前環保及衛生領域重要的研究課題。
2 含氟廢水處理的基本工藝研究
當前，國內外高濃度含氟廢水的處理方法有數種，常見的有吸附法和沉淀法兩種。其中沉淀法主要應用于工業含氟廢水的處理，吸附法主要用于飲用水的處理。另外還有冷凍法、離子交換法、超濾除氟法、電凝聚法、電滲析、反滲透技術等方法。
2.1沉淀法
沉淀法是高濃度含氟廢水處理應用較為廣泛的方法之一，是通過加藥劑或其它藥物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通過固體的分離達到去除的目的，藥劑、反應條件和固液分離的效果決定了沉淀法的處理效率。
2.1.1 化學沉淀法
化學沉淀法主要應用于高濃度含氟廢水處理，采用較多的是鈣鹽沉淀法，即石灰沉淀法，通過向廢水中投加鈣鹽等化學藥品，使鈣離子與氟離子反應生成CaF2沉淀，來實現除去使廢水中的F-的目的。該工藝簡單方便，費用低，但是存在一些不足。處理后的廢水中氟含量達15mg/L后，再加石灰水，很難形成沉淀物，因此該方法一般適合于高濃度含氟廢水的一級處理或預處理，很難達到國標一級標準。另外，產生的CaF2的沉淀包裹在Ca(OH)2顆粒的表面，因此不能被充分利用，造成浪費。
近年來，一些專業人士對工藝進行了大量的研究，在加鈣鹽的基礎上，加上鋁鹽、鎂鹽、磷酸鹽等，除氟效果增加的同時提高了利用率。在加石灰的基礎上加入鎂鹽，通過石灰與含鎂鹽的水溶液作用，生成氫氧化鎂沉淀實現對氟化物的吸附。在廢水中加入硫酸鋁、明礬等鋁鹽，與碳酸鹽反應生成氫氧化鋁，在混凝過程中氫氧化鋁與氟離子發生反應生產氟鋁絡合物，生產的氟鋁絡合物被氫氧化鋁礬花吸附而產生沉淀。另外，可以在水中加入氯化鈣、復合鐵鹽作混凝劑和高分子PAM作絮凝劑，在不增加現有設備處理設備的基礎上，提高了廢水處理效果。
2.1.2 混凝沉淀法
混凝沉淀法是通過在水中加入鐵鹽和鋁鹽兩大類混凝劑，在水中形成帶正電的膠粒，膠粒能夠吸附水中的F-而相互并聚為絮狀物沉淀，以達到除氟的目的。混凝沉淀法一般只適用于低氟的廢水處理，一般通過與中和沉淀法配合使用，實現對高氟廢水的處理。由于除氟效果受攪拌條件、沉降時間等因素的影響，因此出水水質會不夠穩定。
鐵鹽類混凝劑一般需要配合Ca(OH)2使用，才能實現高效率，并且處理后的廢水需要用酸中和后才能排放，因此工藝比較復雜。鋁鹽除氟法是在水中加入硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁等的鋁鹽混凝劑，利用Al3+與F-的絡合以及鋁鹽水解后生產的A1(OH)3礬花，去除廢水中的F-，效果不錯。由于藥劑投加量少、成本低，并且一次處理后出水即可達到國家排放標準，因此鋁鹽混凝沉降法在工業廢水處理中應用較為廣泛。
2.2 吸附法
吸附法是將裝有活性氧化鋁、聚合鋁鹽、褐煤吸附劑、功能纖維吸附劑、活性炭等吸附劑的設備放入工業廢水中，使氟離子通過與固體介質進行特殊或常規的離子交換或者化學反應，最終吸附在吸附劑上而被除去，吸附劑還可通過再生恢復交換能力。為了保證處理效果，廢水的pH值不宜過高，一般控制在5左右，另外吸附劑的吸附溫要加以控制，不能太高。該方法一般用于低濃度含氟廢水的處理，效果十分顯著。由于成本較低，而且除氟效果較好，是含氟廢水處理的重要方法。
2.3 其他方法
除了上述兩種比較常用的方法外，還有一些方法雖然沒有被普遍應用，但是已經成為行業人士研究的對象，在一些特種含氟廢水處理中取得較好的效果。其中包括離子交換法、電滲析、反滲透膜法等方法。反滲透技術借助比滲透壓更高的壓力，使高氟水中的水分子改變自然滲透方向，通過反滲透膜被分離出來，先主要應用于海水淡化和超純水制造工藝中。當前使用的反滲透膜主要有低壓復合膜、海水膜和醋酸纖維素膜等。電滲析法是外加直流電場，利用離子交換膜的選擇透過性，使水中的離子能夠定向遷移。離子交換法是使用離子交換樹脂或離子交換纖維實現除氟離子的一種方法。離子交換樹脂需要用鋁鹽進行預處理和再生，因此費用會比較高。與離子交換樹脂相比，離子交換纖維耗資小，而且比表面積較大，吸附能力強，交換速度及再生速度快，并且處理后不會給水體帶來任何污染，反而具有清潔作用，是一種理想的深度去除水中氟離子的方法。
3 化學混凝沉淀法廢水處理試驗研究
3.1 研究機理
化學沉淀法就是利用離子與氟離子結合生成難溶于水的CaF2 沉淀，等沉淀后以固液分離手段將F-從廢水中去除。化學方程式如下：
Ca2++2F-=CaF2
如果在廢水中同時加如鈣鹽和磷酸鹽，能夠形成更難溶于水的含氟化合物，是水中F-的殘留量更低，提高了除氟效果。化學方程式如下：
F-+5 Ca2++3P043－ = Ca5(PO4)4F
混凝沉淀法通過在水中加入鐵鹽和鋁鹽兩大類混凝劑，在配加Ca(OH)2，利用Al3+與F-的絡合以及鋁鹽水解后生產的A1(OH)3礬花，去除廢水中的F-。如加入鋁鹽，Al3+與F-形成AlFx(3-X)＋，夾雜在Al(OH)3中被沉淀下來。
3.2 試驗流程與方法介紹
取定量廢水水樣，首先在水中加入一定量的CaCl2作為沉淀劑，等沉淀物沉淀5分鐘后再加入適量的AlCl3和Ca(OH)2作為混凝劑，另加六偏磷酸鈉作為助凝劑對其進行處理，再等沉淀5分鐘后將水排放。盡量多做幾次，每個試驗完畢后，采用電極法測定每次試驗后的氟離子的濃度。
化學混凝沉淀法將化學沉淀和混凝沉淀結合起來使用，能夠解決一些常用方法處理以后存在的水質不穩定，藥劑使用量過多，或存在二次污染等問題。試驗結果表明，利用化學混凝沉淀法處理含氟工業廢水，設備和工藝簡單，運行費用低，除氟效果好，是一種比較理想的含氟廢水的處理方法。
4 結論
目前使用較多的方法主要是化學沉淀法、絮凝沉淀法和吸附法。化學沉淀法一般用于處理高濃度含氟廢水，由于操作簡單，低成本效果好，因此使用較為廣泛。與化學沉淀法相反，混凝沉降法一般只適用于含氟較低的廢水處理，高濃度含氟廢水首先要經過化學沉淀法經過一級處理，然后采用混凝沉降法進行再次去氟。吸附法主要適用于水量較小的飲用水的深度處理，相對來說處理費用高，而且操作比較繁瑣。當然，其它的一些方法各有各的使用領域和優勢。
總之，含氟廢水處理過程中，在選擇處理方法時要了解實際情況，根據水質情況和要求達到的標準而定，尤其要重視以廢治廢和綜合利用。因此，在含氟廢水的處理中要遵循資源化與無害化相結合的原則，以獲得較好的經濟效益。
參考文獻：
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含氟廢水的處理方法范文第2篇
關鍵字：單晶硅；太陽能電池；生產污水；回收處理
1 單晶硅太陽能電池的生產廢水濃度和性質分析
1.1 單晶硅太陽能電池生產工藝流程
硅太陽能電池生產中在腐蝕清洗、去磷硅玻璃和石英管清洗等工藝過程中須使用KOH、IPA、鉻酸、HF、HCl、H2SO4等化學藥品，相應的產生含IPA濃廢液廢水和含氟廢液廢水、含鉻廢水。硅太陽能電池的主要生產工序如下：
清洗：清洗的主要目的是去除硅片上的污物。制絨：硅晶太陽能電池的制絨工藝是加入鉻酸或HNO3、HF、H2SO4的強氧化性溶液將切割后硅片上的污物清除，在硅片上形成減反織構。
擴散：磷擴散是在硅片表層摻入純雜質原子的過程。刻蝕、去PSG：利用HF溶液對硅片邊緣進行腐蝕，去除硅片邊緣的PN結。去PSG是對刻蝕后硅片上的磷硅玻璃用氫氟酸等清洗的方法進行清除。
等離子化學氣相沉積(PECVD)：PECVD被使用來在硅片上沉積氮化硅材料。
絲網印刷：是通過絲網印刷機將銀漿或鋁漿等導電材料印刷在硅片上。
燒結：該工序通過高溫合金的過程，使印刷上的金屬電極與硅片連接更牢固。
1.2 單晶硅太陽能電池的生產流程中的污水產生
測試、包裝、入庫：對電池片的性能指標進行測試，合格則包裝入庫。
2 單晶硅太陽能電池生產廢水處理工藝設計分析
2.1 硅太陽能電池生產的含氟廢液廢水處理工藝分析
目前常用的含氟廢水處理工藝主要有吸附法和沉淀法。
吸附法是指含氟廢水流經接觸床，通過與床中固體介質進行離子交換或化學反應，去除氟化物。此法只適用于低濃度含氟廢水或經其他方法處理后氟濃度降至10～20mg/L的廢水。此外，還有冷凍法、離子交換樹脂除氟法、超濾除氟法、電滲析等，但因處理成本高，除氟效率低，至今多停留在實驗階段，很少推廣于工業含氟廢水治理。
沉淀法是除氟工藝中應用最廣泛、適宜于處理高濃度含氟廢水的一種主要方法。常用的沉淀劑有石灰、電石渣、白云石、明礬及可溶性鈣鹽等，傳統處理方法是采用Ca(OH)2進行中和反應，生成難溶的氟化鈣，以固液分離手段從廢水中去除。但由于在25℃時，CaF2在水中的飽和溶解度為16.5mg/L，其中F－占8.03mg/L。即使暫不考慮處理后出水帶出的CaF2固形物，也無法達到現行國家廢水排放標準10mg/L。加大Ca(OH)2用量不但帶來過量的堿度和硬度，造成新的污染，而且余氟濃度也很難降到10mg/L以下。同時除氟的沉淀過程中受各種反應條件影響如pH值、加藥量、反應時間等，單純鈣鹽沉淀難以保證去除率達到要求。
硅太陽能電池的含氟廢液廢水設計中常采用的工藝是鈣鹽沉淀+鋁鹽吸附混凝沉淀的二級除氟工藝。工藝設計在投加Ca(OH)2形成氟化鈣鹽沉淀的同時，還添加CaCl2。在Ca(OH)2沉淀氟離子的同時中和pH，反應過程中pH控制在8.0～8.5左右沉淀效果較好，要使氟離子排放能夠達標，CaCl2通常是過量投加的，一般在2倍～3倍左右。
考慮到鈣鹽與氟離子產生的氟化鈣沉淀是一種微細的結晶，沉淀效果不佳。故通常在加入鈣鹽的基礎上加入混凝劑和絮凝劑，可以保證氟化鈣鹽的沉淀效果。常用的鋁鹽混凝劑主要有硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁，均有良好的混凝除氟效果。
2.2 單晶硅太陽能電池生產的含IPA濃堿廢液廢水處理工藝分析
單晶硅太陽能電池有機生產廢水有IPA廢液和濃度較低的IPA廢水。主要的有機污染物為異丙醇（IPA）。其BOD5/CODCr>0.6，COD濃度較高。濃堿廢液中所含IPA濃度約在25000mg/L，COD濃度高達50000mg/L。IPA廢水所含IPA濃度約在1000mg/L左右，COD濃度約為3000mg/L。兩者如果混合在一期排放，混合后的廢水COD濃度在5000mg/L左右。
含IPA廢水處理工藝有蒸餾法，厭氧好氧生物處理法等。有相關文獻[2]介紹采用蒸餾、精餾、吸附組合工藝回收環酯草醚工藝廢水中的異丙醇，通過程序升溫控制熱媒與物料溫差在17～20℃對廢水進行蒸餾預處理，再經過精餾和吸附處理后，得到的異丙醇含量不低于98.5%，含水率不超過0.5%，總收率大于82.2%，回收效果非常明顯。但此工藝耗能較大，運行成本較高。如含IPA廢液和含IPA廢水分開收集至廢水處理站，由于IPA濃堿廢液流量不大，含IPA的濃度也較高，采用精餾工藝經濟可行的。
低濃度IPA廢水由于濃度不高，采用精餾工藝處理效果不明顯，且能耗大。硅太陽能電池生產廢水中排出的異丙醇廢水BOD5／COD約為0.40，COD濃度在3000mg／L左右，通常采用好氧工藝處理。
研究表明水解酸化具有提高異丙醇廢水可生化性的功能[3]，水解酸化處理后BOD5／COD提高至0.50左右，在進水COD為2000～3000mg／L條件下，采用水解酸化-好氧生化工藝處理，COD總去除率可達90%左右，BOD5
總去除率可達95%左右。
2.3 單晶硅太陽能電池生產的含鉻廢液廢水處理工藝分析
含氟廢水的處理方法范文第3篇
關鍵詞：含氟廢水 PH值 加藥量 沉淀時間
1.問題與研究重點
目前，國內外高氟廢水處理方法主要有化學沉淀法、反滲透法、混凝沉淀法、吸附法、電化學法等，其中化學沉淀法、混凝沉淀法以及吸附法應用最廣泛，傳統的工藝流程就是化學沉淀法加混凝沉淀法，也有研究在此基礎上增加吸附法。本試驗以陜西省某太陽能電池生產企業產生的含氟廢水處理采用兩級除氟工藝，具體如圖1所示，一級用氫氧化鈣將廢水pH調節到11及以上以沉淀氟離子，二級用硫酸鋁反調pH控制到7左右混凝沉淀除氟。
該工藝經試運行后發現，含氟廢水進水水質波動大，在200-2000mg/L變化，pH為2-3，該類廢水水質變化情況如圖2，由于進水水質變化大、處理過程控制難導致氟離子穩定達標難，因此需要對工藝進行分析和優化，目前，國內外針對兩段除氟工藝怎樣應對進水水質波動劇烈下穩定達標排放的研究鮮有報道。本研究針對存在的問題，采用一級以pH為控制指標、二級以硫酸鋁投加量為控制指標的技術思路，對該處理工藝操作參數進行了優化研究。
2.試驗方法與過程
取含氟廢水0.8L于1L燒杯中，30mm×10mm磁力攪拌子攪拌，轉速600轉/min； pH酸度計檢測pH，試驗模擬現場實際工藝情況，設置二級除氟體系，第一級為鈣鹽除氟，即加入不同量氫氧化鈣溶液，攪拌，再加1mg/mIPAM2ml，靜置，檢測上清液氟離子濃度，第二級為鋁鹽除氟，在一級反應上清液中加入不同量硫酸鋁溶液，攪拌，再加1mg/mIPAM2ml，靜置，檢測上清液氟離子濃度。
試驗過程中，采用控制變量法，通過改變攪拌時間、沉淀時間、pH、藥劑投加量，確定最佳攪拌時間，沉淀時間，pH及藥劑投加量。
3.鈣鹽除氟操作參數優化
3.1 攪拌時間與沉淀時間對除氟效果的影響
取0.8L高濃度含氟廢水，用氫氧化鈣溶液調pH到9，分別于攪拌5，10，20，40min取樣檢測氟離子濃度，攪拌結束后加PAM再攪拌均勻，取靜置10、20、40、80min的水樣，檢測氟離子濃度，其結果見表1，由表1可以得出沉淀時間對氟離子濃度幾乎沒有影響，而攪拌時間在10min以上都是合適的。
3.2 除氟最佳pH
除氟的最佳PH值如下圖3所示，由圖可知，除氟最佳PH值在7-9之間。
3.3 氫氧化鈣最佳投加量
由于進水水質波動大，且沒有氟離子濃度在線監測儀的條件下，以氫氧化鈣投加量作為控制指標是不可行的，因此初步確定以pH作為控制參數，用氫氧化鈣將不同濃度氟離子溶液調到7-9，檢測反應結束后上清液氟離子濃度。
根據進水水質變化的區間，分別控制初始氟離子濃度為200mg/L左右，700ml/L左右及1500mg/L左右，用氫氧化鈣調節pH至7～9，分別考察不同初始氟離子濃度下的除氟效果，試驗結果如表2。
由表2分析可知，無論氟離子初始濃度為多少，將pH控制到7～9，反應后的氟離子濃度總低于40mg/L，此濃度的含氟廢水進入二級鋁鹽除氟階段是合理的，因此，建議一級鈣鹽除氟以pH作氫氧化鈣投加量的指征，這樣可有效防止鈣鹽投入過大而產生過量污泥。
4.鋁鹽除氟操作參數優化
4.1 攪拌時間與沉淀時間
取0.8L含氟廢水，初始pH控制為7～9，測得初始F-為79mg/L，投加硫酸鋁至200mg/L，再加入氫氧化鈉調節pH為7左右，攪拌10min、20min、40min時取樣檢測氟離子濃度，攪拌結束后加PAM再攪拌均勻，取靜置5、15、25min的水樣測量氟離子濃度，其結果見表3。
由表3可以看出攪拌時間對鋁鹽除氟幾乎沒有影響，沉淀時間需控制在15min以上。
4.2 最佳pH
分別取0.8L含氟廢水于4個燒杯中，硫酸鋁投加量為375mg/L，分別用氫氧化鈉溶液調節pH為6、6.5、7.5、8.5，攪拌10min，靜置20min，測得上清液氟離子濃度與pH的關系如圖4。
由圖4分析可知，硫酸鋁除氟的最佳pH為6.5到7.5，pH偏酸的效果優于偏堿。
4.3 最佳投加量
由以上研究結論可知，一級反應池出水氟離子濃度可達40mg/L左右，為保守起見，本研究選取氟離子濃度50mg/L左右及80mg/L左右的含氟廢水，投加不同含量的硫酸鋁，用氫氧化鈉調pH到6.5-7.5，分別考察不同鋁鹽投加量下的除氟效果，試驗結果如表4。
由上表可以看出，當鋁鹽投加量為20OOmg/L時，不管初始濃度為45mg/L還是85mg/L，氟離子都可以降到10mg/L以下，實際應用時，硫酸鋁的投加量必須大于2000mg/L，藥劑成本過高，邸秋鶯在研究用硫酸鋁處理氟離子濃度為60mg/L的廢水時發現，僅用200mg/L的硫酸鋁就能將氟離子降到10mg/L以下。傅秋生等在對鋼管廠沖洗廢水進行處理過程中發現，氟離子的形態會影響氟離子的去除率，絡合態相對離子態更難處理，因此，本試驗廢水中氟離子除了以離子態存在，可能還存在其他形態，唐麗萍在對太陽能電池生產過程產生的廢水進行闡述時提到，氫氟酸不僅應用于硅片的表面制絨過程，還用于去磷硅玻璃，這也是含氟廢水的產生來源，在去磷硅玻璃工序中，氫氟酸溶解硅片表面形成的一層含有磷元素的二氧化硅，即磷硅玻璃，二氧化硅與氫氟酸生成易揮發的四氧化硅氣體，當氫氟酸過量，反應生成的四氧化硅會進一步與氫氟酸反應生成可溶性的絡合物六氟硅酸，由此可以推斷，硫酸鋁投加量過大很可能與六氟硅酸有關。因此，不能一味的增加硫酸鋁的投加量，可行的方案是在二級鋁鹽除氟階段后增加吸附階段。
5.結語
（1）對于進水氟離子變化大的水質，建議一級鈣鹽除氟系統以pH作為控制參數，通過pH的控制，達到穩定除氟目的，建議pH控制在7～9。
含氟廢水的處理方法范文第4篇
關鍵詞 水污染；分子生物學技術；反滲透
中圖分類號 X787 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2013）011-0224-02
水是生命之源，是人類賴以生存和發展的重要物質，沒有水就沒有生命。在我國，82%的河流受到不同程度的污染，有42%的城市飲用水源受到嚴重污染，農村有70%的飲用水不符合衛生標準。水污染問題已經影響到人們的正常生活，成為一個急需解決的熱點問題。
水污染的傳統處理方法分為三類；即物理法、化學法和生物法。另外，有關水污染的新興處理方法主要有分子生物學技術、SBR法、超聲波技術和人工濕地法等。
1 物理法
物理法是利用物理作用處理、分離和回收廢水中污染物的方法。物理法又分為沉降法、離子交換法、吸附法、萃取法和反滲透法等方法，是近年來發展起來的較新的處理污水方法。
1.1 沉降法
應用沉降法可除去水中相對密度大于1的懸浮顆粒，同時也可以回收這些顆粒。
例如用石灰沉降法處理含氟廢水。磷礦加工中產生的含氟廢水，氟多以氫氟酸、氟硅酸及其鹽類為主要形式存在于廢水中，當加入石灰后，反應生成溶解度較低的氟化鈣后，將氟化鈣沉降分離，從而降低廢水中氟的含量，達到凈化的目的。由于石灰（或電石渣、石灰石等）價廉易得，工藝簡單，投資省，是目前最為廣泛應用的處理含氟廢水的一種方法。
1.2 離子交換法
離子交換法的原理是把污水通過具有離子交換能力的物質（稱離子交換體或離子交換樹脂），使交換樹脂上的活性基團上的相反離子同污水中的同性離子進行交換，從而達到去除的目的。樹脂類型一般選用OH型。
這種方法操作簡單，出水率高且出水的水質好。適用于處理量不大、含量較低、組成單純、有較高回收價值的污水，因為費用較高，目前使用有限。可用于飲用水的凈化。
1.3 吸附法
吸附法是指利用多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除污染物，從而使廢水得到凈化的方法。常用的吸附劑有很多種，如：活性炭、活性鋁、腐殖酸樹脂、斜發沸石、麥飯石等；最常用的吸附材料為活性炭，其吸附原理和離子交換法有類似的地方，如活性炭對六價鉻的吸附如下：
RC-OH+Cr2O72--RCO……H+……Cr2O72-
此法是一種較成熟且簡單易行的廢水處理技術，特別適用于處理量大而濃度較低的水體系。
1.4 反滲透法
反滲透是當溶液中施加在濃溶液一側的壓力大于滲透壓力時，濃溶液中的溶劑通過理想的半透膜向稀溶液中流動，即溶劑的流向較滲透而言發生反轉的現象。
反滲透法是一種性能良好的新方法，在處理污水方面效果明顯好于離子交換法、蒸餾法、臭氧殺菌法等方法且在自來水的凈化處理上效果很理想，可用于工業部門的清潔生產、缺水地區的廢水處理回用、農村微污染的原水飲用水處理、難生物降解有機廢水處理等領域。但由于反滲透膜和過濾器的成本高，反滲透設備的造價與售價遠遠高于其他方法，所以有一定的使用范圍和局限性（見表1）。
含氟廢水的處理方法范文第5篇
[關鍵詞]生產工藝 污染較為嚴重 綜合利用
[中圖分類號] F767.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-4-236-1
我國是世界上最大的化肥生產國和消費國，化肥年產量約占全球的四分之一，磷肥行業因其行業特點，所排放污水具有水質水量波動大、污染物種類多、濃度高、色度高、懸浮物多、處理難度大的特點，是我國污染較為嚴重的行業之一。
磷肥行業污水處理的難點是酸度大、含磷物質難去除（濃度為200-8000mg/l），常規生化處理技術難以有效去除。而我國現行排放標準部分指標偏嚴，企業污水處理成本高、設備故障率高、環保意識相對薄弱，造成行業廢水超標排放、偷排偷放、擅停治污設施及在線設施等環境違法問題較為普遍。因此，深入了解磷肥企業各產污節點，以便加強環境管理，做好環境突發事件預案。
1生產工藝分析
硫酸裝置采用的工藝技術為：以固體硫精砂為原料，硫精砂焙燒采用沸騰焙燒，焙燒爐氣采用酸洗凈化，采用“3+2”兩轉兩吸工藝生產硫酸。采用中壓鍋爐回收焙燒和轉化工段的廢熱產生中壓過熱蒸汽用于發電，然后再送磷銨裝置使用。
磷銨生產裝置采用的是“中和料漿濃縮法磷銨生產技術”。主要有原料工序、磷酸工序、中和濃縮工序、干燥工序和洗滌工序。
2產污節點分析
在磷肥企業生產過程中，對外部環境及周邊居民健康影響最大的是污水污染，其次是煙氣污染。
磷肥行業屬于傳統化肥行業，污水按照主要污染物類別及排放標準，大致可以分為二類：一是含砷污水，主要來自凈化工段，特點是污水酸性強，含砷、氟。二是高磷污水，主要來自磷石膏堆場滲濾液及磷銨事故廢水，特點是呈酸性，懸浮物多，磷含量高，乳白色。
廢氣的產生主要有五處。一是硫酸原料干燥尾氣，主要污染物為粉塵。二是增濕滾筒尾氣，主要污染物為粉塵。三是硫酸吸收尾氣，主要污染物為SO2 。四是磷銨萃取尾氣，主要污染物是氟化物。五是磷銨干燥尾氣，主要污染物為粉塵。
3主要治污工藝分析
含砷酸性污水主要采取石灰乳中和，絮凝沉淀處理。目前，對于酸性廢水主要采用中和法進行處理，用于中和酸性廢水可用的原料有石灰石、石灰和氫氧化鈉等，從價格上看最便宜的中和劑是石灰石，從使用效果上看，最理想的中和劑是氫氧化鈉，但缺點是成本高。使用石灰作為中和劑處理酸性廢水，缺點是投加量大，產生的沉渣量大，含水率高，難以處置，因此從經濟技術角度看，采用石灰石作為酸性廢水處理的主要中和劑，是行之有效的方法，并且石灰還可以去除砷化物，直接形成沉淀。
高磷污水主要采取分段多次投加石灰乳中和，投加聚丙烯酰胺絮凝沉淀處理，后端吹脫（氣浮）進一步去除氨氮、懸浮物。石灰乳的投加濃度石灰乳的投加濃度宜為5%～10%（以CaO計）。 絮凝劑可采用聚丙烯酰胺（PAM）、聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。聚丙烯酰胺（PAM）絮凝劑應選用陰離子型，分子量不宜小于 800 萬，配制濃度不宜大于 2‰，磷肥污水的投加量宜為 5 mg/L～10mg/L。
硫酸尾氣主要采取堿液吸收和過氧化氫溶液吸收。其中采用過氧化氫溶液吸收法具有流程簡短、投資少、脫硫效率高、精確控制、不堵塔阻力小、副產酸全部回收、無二次污染物排放等優點。
磷酸、磷銨生產中的含氟廢氣主要在磷酸系統排放。磷礦中的氟經硫酸分解反應后，大
濕法磷酸生產中放出氟化物大多是SiF4形式，大約每生產1噸P2O5成品酸只放出氟化物（以SiF4計）約4～5kg，也即磷礦中的氟約有5%左右呈氣態逸出。這種氣態氟化物主要在硫酸分解磷礦的酸解過程中產生。反應料漿在進行冷卻、過濾時也將逸出一部分氟化物。此外，在濕法磷酸濃縮過程中還要逸出大量的氟化物，其逸出的數量將隨濃縮磷酸的濃度而異。
在磷酸生產中，為保護環境、綜合利用資源和提高企業經濟效益，須對含氟尾氣進行處理。處理方式有三種：生成氟硅酸、返回生產系統繼續加以使用、作為污水。Na2SiF6的生產流程見工藝流程圖。硫酸鈉（芒硝）在溶解池溶解、澄清，將其飽和溶液泵送至高位槽，經計量后加入反應槽。在帶有攪拌的反應槽中與氟硅酸反應生成Na2SiF6沉淀。硫酸鈉（芒硝）用量應超過理論量的25%～30%，以保證反應后母液中含有約2%的硫酸鈉（芒硝），這樣可大大降低Na2SiF6在母液中的溶解度。為了使Na2SiF6的結晶粗大、易于過濾，應將硫酸鈉（芒硝）溶液緩慢加入裝有H2SiF6的反應槽中，總的加料時間約為15～20分鐘。加料完畢后再攪拌5分鐘然后靜置沉降。沉降所需時間與母液濃度有關，一般液面高1m則需沉降5～7分鐘。將母液放出用水攪拌、洗滌二次后用離心機過濾。濾餅含水約8%～10%，經螺旋加料機送入氣流干燥管。采用遠紅外加熱器提高爐氣溫度，干燥后經旋風分離和袋式收塵獲得合格的氟硅酸鈉。尾氣則放空。操作中每個班還可能出少量硅膠粉末。待氟硅酸鈉包裝完畢，開啟放料閥，將硅膠放出，并以袋包裝。
生產中將得到含有約2%～5%的硫酸母液，貯存在母液儲槽中，母液一部分打到化鹽槽，用以溶解硫酸鈉；一部分母液回到合成槽作洗滌液；另有少部分輸送到磷酸工段作洗滌水。沖洗液經匯集同樣進入母液循環系統中，減少廢水排放。磷酸、磷銨生產中的含氟廢氣主要在磷酸系統排放，其氟化物的主要存在形式為SiF4，HF極少。由于它們都很易溶解于水，故現代磷酸廠的吸收系統都是用水吸收生成H2SiF6并回收其中的氟化物。國內自行設計的尾氣洗滌器多采用文丘里洗滌器，配合兩級空塔洗滌的工藝。其特點是結構簡單，投資少，易操作。
4小結
綜上所述，磷肥企業應加大“三廢”綜合利用力度，采取雨污分流、分質分級處理，清污分流、污污分流、梯級利用，采用節水工藝，大力發展循環經濟，從源頭上減少污染，從而實現磷肥行業的可持續發展。
參考文獻
