[发明专利]微电解-Fenton-石灰混凝联合处理化工含氟废水工艺

说明书

本发明公开了一种微电解‑Fenton‑石灰混凝联合处理化工含氟废水工艺，包括铁碳‑Fenton联合实验和石灰脱氟混凝实验，铁碳‑Fenton联合实验包括铁碳微电解实验和在铁碳微电解基础上进行的Fenton氧化实验，铁碳微电解实验研究不同pH值、反应时间、曝气量和填料投加量对COD_cr去除效果影响，Fenton氧化实验研究不同H₂O₂投加量、pH及反应时间对COD_cr去除效果；石灰脱氟混凝实验包括经铁碳微电解脱氟后的水进行石灰法脱氟，不同投加量及反应时间对F^‑去除效果；由于石灰法脱氟沉淀细小，沉降速度慢，因此需配合混凝反应除氟，混凝实验部分研究不同pH、PAC投加量、PAM投加量对去除效果的影响。本发明在最优工艺条件下，COD综合去除率可达到88.7％，F^‑综合去除率99％。

技术领域

本发明属于化工含氟废水处理技术领域，具体涉及一种微电解-Fenton- 石灰混凝联合处理化工含氟废水工艺。

背景技术

长期以来，全球含氟高分子材料的生产能力与消费需求快速 同步增长，氟化工产品生产过程中产生大量含氟有机废水，化工 含氟有机废水中污染物的成分复杂，水质水量变化大，有毒有害 污染物浓度高，色度高，可生化性低，是工业中较难处理的一种 废水。在我国氟化工生产废水的特点是生产原材料种类多，生产 工序多，药品种类及污染物种类多，废水中难降解有机物大多具 有较强的毒性和三致作用，一旦排放进水中，能够在水中长时间 积累，并且最终通过食物链积累、富集，对人体产生毒性大，使 得化工废水的污染成为全球性问题。

基于化工废水的上述特点，采用稳定，高效的处理工艺是氟化工工业 废水首要解决的问题，不同氟化工企业由于原料，生产工艺等并不相同， 故而需要采用不同的处理工艺，目前，化工含氟有机废水的物化处理方法 主要包括化学沉淀法、絮凝沉淀法和吸附法等。其中化学沉淀法在工业中 应用广泛，但处理深度不够，难以达标，其余的方法由于未达到工业化生 产应用的水平和要求，仅是停留在实验室探索研究。

含氟有机废水中含有结构复杂、有毒、有害、难以生物降解的有机物 及高浓度的氟，治理困难。单一采用Fenton氧化法处理效果不佳，采用将 “铁碳微电解-Fenton”联合工艺，微电解出水中含有大量的Fe²⁺，不仅节省 了Fenton试剂中亚铁离子的药剂成本，而且使废水中大分子有机物发生高 级氧化反应，变成小分子有机物或直接被矿化为二氧化碳和水等无机物， 同时产生了具有絮凝、吸附功能的Fe(OH)₃，能进一步提高废水的处理效 果。采用微电解-Fenton组合技术，不仅操作方便，而且能大幅降低废水中 的COD并起到脱色、除臭等作用，降低后续工艺系统的负荷，在持久性 有机污染物的氧化降解方面具有独特的优势；在除氟方面，因为微电解 -Fenton高级氧化反应的产物Fe²⁺和在其后的消石灰沉淀阶段起着重要作 用。一方面作混凝剂，促进呈胶态物脱稳，另一方面最终形成的大而重的 Fe(OH)₃沉淀，为其它微小颗粒提供活性粘附体，提高有效碰撞频率；单纯 采用消石灰中和反应产生的CaF₂，晶体细小，沉降速度慢，很难达到排放 标准，而PAC其水解产生的高电荷水化离子等对悬浮物颗粒表面具有强大 的吸附活性，可促使细微颗粒的聚集，因而加快渣的沉降，同时PAC与助 凝剂PAM配合使用具有较好的水处理效果，因此需要配合混凝沉淀除氟方法共同实现对氟离子的去除。为此本课题研究“铁碳微电解-Fenton-石灰 混凝”联合工艺对经车间预处理后的高浓度化工含氟有机废水的最佳运行 条件及对COD_cr及F^-处理效果，在化工含氟废水的实验可行性研究具有重 要的实际意义。

发明内容

针对上述方法的不足，本发明提供一种微电解-Fenton-石灰混凝联合处 理化工含氟废水工艺，COD综合去除率可达到88.7％，F^-综合去除率99％。