电石渣处理含氟废水

编号：SY-AQ-06205

( 安全管理)

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电石渣处理含氟废水

Treatment of fluoride containing wastewater by calcium carbide slag

电石渣处理含氟废水

导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管

理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关

系更直接，显得更为突出。

引言（1）

含氟废水主要来自于磷肥行业、玻璃生产、有机氟生产、电子原件生产，电镀、铝制造业等，有些行业排放的废水中氟含量高达4000～12000mg/L。含氟废水的治理一般分为沉淀法和吸附法，按药剂使用可分为石灰沉淀法，石灰铝盐法、石灰镁盐法、羟基磷灰石沉淀法、离子交换法、电渗折法。利用电石渣处理含氟废水，效果与石灰法类似，但处理效果优于石灰法，且沉渣易于脱水和沉淀，以废治废，可以降低处理成本，具有其独特的优越性。

处理原理（2）

1.电石渣物理化学性能

电石渣是电石和水反应生成乙炔过程中排出的浅灰色细粒沉淀物，主要来源于采用电

石法生产聚乙烯和醋酸乙烯产生的废渣。

电石渣主要成分是Ca(OH)2，是处理含氟废水的有效物质，同时含有铝、

镁、铁的氧化物。电石渣物理性能见表1，化学成分见表2，含氟废水水质与排放量见表3。

表1电石渣主要物理性能

原始

水分

（％）

密度

（g/cm2

）

细度/％

颗粒组成/％

4900孔/

cm2

筛余

粒径（mm）>0.1

粒径（mm）0.1~0.05 粒径（mm）0.05~0.01 粒径（mm）

92～93 2.2～2.4 4～6

4～5

15～18

60～78

6～7

表2电石渣化学成分成分CaO

MgO

AI2

O2

Fe2

O3

SiO2

烧失量

含量/％

63.93

1.27

0.50

0.96

7.90

24.30

表3含氟废水水质与年排放量

项目

指标

排放量

F－

酸度

CI－

70000t/a

3000~5000mg/L

0.53%

1.1%

2.处理原理

电石渣处理含氟废水化学反应式如下：

2HF+Ca(OH)2 =CaF2

+2H2

O

H2

SiF6

+Ca(OH)2

＝CaSiF6

＋2H2

O

CaSiF6

＋2Ca(OH)2 ＝2CaF2

＋SiO2

＋2H2

O

理论上讲，18℃时，CaF2

在水中的溶解度是16.3mg/L

，Ksp（18～25℃）

＝2.7×10-10，

，折合含氟7.7mg/L，所以一般处理含氟废水，出水的极限值为7.6mg/L，但利用氯化钙的钙离子的同离子效应，可进一步降低CaF2在水中的溶解度，因而增加脱氟能力，所应生成的悬浮物经混凝沉淀后，可达标排放。电石渣处理含氟废水的处理效果在一定程度上取决于固液分离效果。由于电石渣中和产生的氟化钙沉淀是一种微细的结晶（粒废水小于3?m的颗粒占60％左右），不经凝聚难以沉降。从试验结果看，单独选用阴离子型聚丙烯酰胺（PAM）沉淀效果良好，研究认为，聚丙烯酰胺的羧酸基－COOH电离为－COO，使链状分子沿长度分布负电荷而成为阴离子型，各负电荷相互排斥而使分子伸展开来，更好地发挥粘接架桥作用；另名，中和反应产生的钙、镁等阳离子，特别过量的钙离子存在，阳离子压缩微粒扩散层，降低胶体电位，而降低相互排斥力，降低吸吸附物间

排斥力，利于吸附架桥。

处理工艺（3）

1.处理工艺流程

含氟废水进入调节池均衡水质后，送水中和反应罐，与电石渣进行反应，然后投加阴离子型聚丙烯酰胺絮凝，进入沉淀池，废水达标排放，污泥经脱水处理。工艺流程图见图1。

图1电石渣处理含氟废水流程框图

2.工艺条件的确定

（1）处理后pH与氟化物关系曲线见图2。

图2处理后pH与氟化物关系曲线图

通过试验，确立处理后pH与氟化气关系曲线，可以看出反应pH控制在6.5～9.2之间，出水氟化物可达标。

（2）去除氟化物所需钙量与氟去除率的关系见图3。

图3钙用量与氟去除率关系曲线

（3）废水中CI－存在对除氟的影响

CI－能与Ca(OH)2迅速生成CaCI2，当CI－过量时，有利于向

生成CaCI2的方向移动，从而降低CaF2的溶解度，使反应达到最终稳定。试验结果表明，当废水中HCI0.45%），出水中氟化物可达标，也充分证明CaCI2对CaF2的同离子效应。

（4）絮凝剂用量选择和沉淀时间确定

经试验表明，选用3％阴离子型水解聚丙烯酰胺（分子量500～700万），用量为0.2～12mg/L废水；中和反应后经絮凝剂的混合反应，进入沉淀池停留2h后基本稳定。

实例分析（4）

浙江衢化氟化学有限公司利用巨化电化厂10％的电石渣浆，采用上述确定的适宜工艺条件处理含氟废水，取得了成功，达到了设计要求。

1.处理过程特点

（1）用机械搅拌强化中和反应。缩短中和反应时间，采用带搅拌的中和反应罐，选用钢衬HFP材质，搅拌转速200r/min，反应30min可完成。

（2）投加PAM絮凝剂，提高沉淀效率。在进入沉淀池前设置