铜冶炼废水深度除氟技术主要涉及到处理铜冶炼过程中产生的含氟废水。以下是对该技术的详细介绍:
一、含氟废水的来源与危害
在铜冶炼生产过程中,由于原材料铜精矿中含有氟物质,因此会产生大量含氟废水。这些废水如果未经妥善处理就排放到环境中,会对环境和人类身体健康造成严重危害。
二、除氟技术的主要方法
目前,处理含氟废水的方法主要有沉淀法和吸附法。
1. 沉淀法:包括化学沉淀法和混凝沉淀法。
化学沉淀法:通过在含氟废水中加入能够和F-反应并生成沉淀物质的离子,将F-从水中分离。这种方法具有方法简单、费用低、效果好的优点,尤其适用于高浓度含氟废水的处理。常用的沉淀剂有石灰、电石渣和氯化钙等。
混凝沉淀法:通过在含氟废水中加入能够与F-反应生成胶体和难溶物质的具有凝聚能力的物质。与化学沉淀法相比,该方法使用药剂量少,处理量大,且经过一次处理后,氟化物质量浓度即可降到10mg/L以下。
2. 吸附法:利用多孔性的固体吸附剂,以分子引力或化学键力将F-吸附到其表面,然后再进行解吸,以实现分离和富集。这种方法主要适用于进水量较小、低浓度含氟废水的深度处理。吸附剂主要包括人工合成吸附剂和天然吸附剂两类。
三、沉淀法深度除氟技术优化
针对铜冶炼废水水质成分复杂、水量较大的特点,可以采用沉淀法进行深度除氟,并优化沉淀剂类型、投加量及反应条件。以下是一些优化措施:
1. 筛选合适的沉淀剂:通过对比不同沉淀剂的除氟效果,筛选出适用于铜冶炼废水的沉淀剂。例如,采用PAC(聚合氯化铝)除氟效果优于氯化镁和氯化钙,说明处理低浓度的含氟废水采用混凝法的除氟效果优于化学沉淀法。
2. 确定最佳投加量:通过实验确定最佳沉淀剂投加量,以在保证除氟效果的同时降低成本。例如,当采用硫酸铝作为沉淀剂时,投加量为F-质量浓度的170倍(用石灰调pH)或300倍(用片碱调pH)时,可实现处理后水中F-质量浓度小于2mg/L的目标。
3. 优化反应条件:通过调整反应时间、pH值等条件,提高除氟效果。例如,将反应时间控制在45min左右,pH值调整在8.0左右,可以取得较好的除氟效果。
四、实际应用案例
某铜冶炼公司水处理系统设计规模为4000m³/d,主要用于处理初期雨水及事故废水。该公司采用“生物制剂+片碱(pH为9\~10)+硫酸(回调pH为6\~9)”的药剂组合处理工艺,但现有的处理工艺基本无法实现除氟功效。经过优化后的沉淀法深度除氟技术,该公司成功实现了废水中F-的去除,处理后水体中F-质量浓度小于2mg/L,且出水中的Cu、As、Zn等污染物的浓度也满足国家相关排放标准。
铜冶炼废水深度除氟技术是一项重要的环保技术,通过选择合适的沉淀剂、确定最佳投加量并优化反应条件,可以实现铜冶炼废水中F-的高效去除。