燃煤电厂含氟废水处理的研究(1).doc

燃煤电厂含氟废水处理的研究Ξ 湘潭工学院环境工程与化工新技术研究所湖南湘潭,411201 夏畅斌 王金球 摘要 采用燃煤电厂的粉煤灰作原料制备聚硅酸铝PSAA混凝剂,通过化学沉淀、络合、凝聚和絮凝等反应来处理电厂含氟废水。结果表明,本法处理含氟废水工艺简单、操作方便、成本低廉,并可达到以废治废的目的。 关键词 燃煤电厂,粉煤灰,PSAA混凝剂,含氟废水 燃煤电厂在湿式除尘过程中产生大量氟浓度高并且悬浮物粉煤灰超标的废水,如直接排放必然污染环境,因此,必须对此进行处理使之达到排放或回用的要求。含氟废水的处理一般为吸附法、电凝聚法和混凝沉淀法等〔13〕。其中混凝沉淀法应用最为广泛。 粉煤灰是以煤为燃料的火力发电厂排出的固体废弃物,每10000kW发电机组排灰渣量约1万t,其中85为粉煤灰。目前,我国堆放的粉煤灰达4亿t以上,而且还以每年300多万t的速度在增加,而我国粉煤灰利用率不到30,而用于研制PSAA混凝剂来处理含氟废水的研究报道甚少。我们利用粉煤灰研制的PSAA混凝剂处理热电厂含氟废水,取得了较理想的结果,并达到了以废治废、资源综合利用的目的。 1 实验部分 111 仪器 DBJ621型定时变速搅拌机;PXD3型数字式离子计; PF2型氟离子选择电极;221型玻璃电极;F YX1型高压反应釜。 112 粉煤灰、含氟废水的成分分析 实验用粉煤灰和含氟废水取自湘潭电厂和株洲电厂,主要成分如表1和表2。 113 试剂 8121mg/mL以Ca2计电石渣原浓度为16142; PSAA混凝剂自制液体产品,p H值为23,有效浓度为6,具体制备方法可参考文献〔4〕。 114 实验方法 表1 粉煤灰的主要成分 粉煤灰种类SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO烧失量 湘电浮选灰46176291186155418811239105 株电粉煤灰481653011641252168113210184 表2 含氟废水的主要成分 废水种类p H值F-/mg・L-1SS/mg・L-1 湘电废水676010015002000 株电废水67559012001600 用DBJ621型定时变速搅拌机在6个1L的塑料烧杯中同时进行试验,取C078mg/L的含氟废水,改变电石渣用量、反应时间、PSAA用量、静置沉降时间等条件进行试验,取距液面25mm处的上清液测定水中F-浓度。 2 结果与讨论 211 投加电石渣对除氟效果的影响 21111 搅拌时间与除氟率之间的关系 取含氟废水,电石渣用量为160mg/L,与废水充分混匀,静置30min后上清液的水质分析结果如图1所示。由图1可见,反应时间对除氟效果的影响较大,反应时间短,除氟效率低,反应速度快;时间长,速度慢。大部分F-是在加入电石渣后反应20min之内去除的,反应时间再长对除氟无明显的影响,因此选择反应时间为20min。 21112 不同电石渣用量下的除F-结果 表2 TX209的絮凝效果 絮凝剂 悬浮物含量/10-6 加药前加药后加药量 /10-6 加药方式 3药1123265465156015 TX209121527303794015 连续加药 3TX209用于炼钢除尘水处理絮凝效果优于3药。 4TX209运行成本比3药下降了30,是一种有推广价值的高分子阴离子聚丙烯酰胺类絮凝剂。 参考文献 1 肖锦,纪永亮1我国絮凝剂发展的现状与对策1’97水处理技术研究讨论会论文集1 2 国家环境保护局编委会1水和废水的监测分析方法1 作者简介第一作者焦木森,1944年生,1969年毕业于天津大学,现就职于天津化工研究设计院,高级工程师。 收稿日期1999-06-24 试验研究 工业水处理199911,196Ξ湖南省科技攻关项目01096254子课题。 取含氟废水水样,加入一定量的电石渣,反应时间为20 min ,静置30min ,电石渣用量对除氟效果的影响见图2。从 图2可看出,电石渣用量越大,上清液中残余的F -浓度越小,但p H 值会逐渐升高。根据残F -浓度和上清液的p H 值,我们选择电石渣用量为80mg/L ,这时残余的F -浓度为25 mg/L ,p H 值为815。然后加PSAA 进一步处理 。 图1 不同搅拌时间下的除F - 效果 图2 不同电石渣用量下的除F -效果 212 PSAA 用量对除氟效果的影响 取一定的废水,电石渣用量为80mg/L ,反应时间为 20 图3 不同PSAA 用量下的除氟结果 min ,加PSAA 混凝剂后反应20min ,PSAA 的用量对除氟效 果的影响见图3所示。从图3可看出,随着PSAA 用量的增 加,残余F -离子浓度逐渐降低。当PSAA 的用量大于30 mg/L 以后,残余的F -离子浓度几乎不变,这时上清液中残 余的F -为23mg/L ,F -去除率达97,p H 值为715,同时测得SS 的去除率为9615。引起这些变化的主要原因是与 PSAA 的性质和它的除氟机理有关。213 混凝沉降时间对除氟效果的影响 取25mg/L 的预除氟废水在6个1L 的烧杯中同时进行试验,各加入30mg/L 的PSAA 混凝剂,快搅拌1min ,慢搅5 min ,沉降不同的时间,再分别测定上清液中的含氟量。结果 表明,上清液中残余含氟量随着沉降时间的延长而降低,当沉降时间达20min 后,水中残余含氟量趋于一固定值,表明 PSAA 已基本完成了沉淀、络合、凝聚和絮凝等过程,由于PSAA 是在酸性条件下制备的,酸浸液中已经有相当一部分 的Ca 2离子,能够与F -生成沉淀;当PSAA 投入到碱性介质 中,Al 3、Fe 3等都能形成多核羟基络正离子对F -离子具有吸附和络合作用以及对水中的悬浮物具有脱稳作用;在无机高分子聚硅酸的桥连网捕下,将细小的胶粒聚集成大的絮团而迅速沉降。所以PSAA 混凝剂具有良好的除氟和净水效果。PSAA 混凝剂的除氟机理是沉淀、络合、凝聚和絮凝等多种作用于一体,是良好的除氟、净水剂。 3 结论 利用电石渣及从粉煤灰研制的PSAA 混凝剂处理热电厂含氟废水,能够使含氟为78mg/L 的原水经两级除氟后,氟去除率达97,出水含氟量降至工业废水的排放标准以下,可用于热电厂的除尘水或冷却水。 用本法除氟与其它除氟法相比,就地取材,操作简单,处理后的水质达到了回用的要求。实现了以废治废、减少环境污染、综合利用的目的,为热电厂废弃资源的综合治理提供了理论依据。 参考文献 1 马志毅等1用粉煤灰处理含氟水的研究1中国环境科学,1991;11 6460463 2 R Tzimou -Tsitouridou et al.Water and Waste Treatment ,1985; 540,4849 3 王榕树等1活性氧化铝/硅胶吸附剂对环境水体的脱氟行为研究 及应用初探1环境科学学报,1992;123333339 4 夏畅斌等1煤矸石灰渣研制硅酸铝混凝剂及应用研究1中国环境 科学,1996;165396400 作者简介第一作者夏畅斌,1960年生,1989年毕业于中国矿业大学 北京研究生部,现就职于湘潭工学院环境工程与化工新技术研究所,副教授。 收稿日期1999-06-05 高床在漏盐条件下精制凝结水的能力 DIANA L ,KEE L 2 ING,SA LL IE FISHER,HERMAN HAMANN,IWC 9665 在实验室利用失效树脂和再生树脂装置,对压水堆 PWR 凝结水精制器所遇到的各种不同量盐NaCl 泄漏条 件下的交换容量,进行了针对性研究。图6,表2,参6 刘魁元供稿 工业水处理199911,196 含氮杂环水处理剂FNP C 缓蚀性能研究 PROG RESS OF DI METHY LDI A LLY LAMMONI UM CH LORI DE DMDAACPOLY MERS RESE ARCHES Zhao Huaz hang et al Department of Environmental Engineering,Shandong Uni2 versity,Jinan250100Chin.J.Ind.Water Treat.,196, 1999,pp.14 The structure,properties,polymerization and application of DMDAAC polymers and their copolymer are reviewed in this pa2 per,which is a kind of cationic quaternary polyelectrolyte with a low price.It is widely used in wastewater treatment,textile in2 dustry,petroleum industry and so on. K ey words dimethyldiallylammonium chloride polymers, polymerization,wastewater treatment APPLICATI ON OF ClO2TO I NDUSTRI A L WASTEWATER TRE AT ME NT Chen Hongling et al Jingjiang Environment Monitoring Station,Jingjiang214500Chin.J.Ind.Water Treat.,196,1999,pp.56 Researches on the utilization of ClO2for treating different industrial wastewater are reported in this paper.The result shows the technology of ClO2combination is simple,the opera2 tion is convenient,the cost is low,the result is good and the ex2 tended future is wide. K ey words ClO2,germicide,galvanization wastewater ST UDY ON F LOCCU LATI ON K I NETICS OF T URBU LE NCE W u Daoji and Tan Fengx un Shandong Architectural and Civil Engineering Institute,Jinan250014Chin.J.Ind.Water Treat.,196,1999,pp.67 The paper describes a study on flocculation kinetics which proceeded on hydraulic characteristic of turbulence,and the anal2 ysis of kinetic factors.Vortex shear force and inertial centrifugal force are the cause of flocculation,and the vortes shear force is the dominant kinetic factor.The high efficiency of flocculation technology is presented. K ey words turbulence,flocculation,vortex shear force VARI ATI ON I N THE COMPOSITI ON,CONCE NTRATI ON AND TOXICITY OF ORG ANIC POLLUT ANTS I N M UNICIPA L SEWAGE WASTEWATER TRE AT ME NT PROCESS M a Mei et al SK L EAC,Research Center for Eco-Environmental Sci2 ence,Beijng100085Chin.J.Ind.Water Treat.,196, 1999,pp.912 The efficiencies of municipal wastewater treatment processes are uated in terms of a group of collective parameters,com2 position and concentration variation of micropollutants,as well as changes in acute toxicity.While the outflow of the secondary treatment based on active sludge technology can meet satisfactori2 ly the National Integrated Wastewater Discharge Standard,but a limited removal of persistent organic pollutants and acute toxicity can be expected. K ey words municipal sewage,biological treatment,mi2cropollutants DEG RADATI ON OF THE DYEI NG WASTEWATER BY PH OTO2 E LECTROCAT A LYSE Yao Qingz hao and L iu Zhengbao Nanjing Railway Medical College.Nanjing210009Chin.J. Ind.Water Treat.,196,1999,pp.1516 Optically transparent electrodeO TEcoated with nanos2 tructured thin TiO2films was made,which is used as the work2 ing electrode and catalyst.The of electrochemical assist2 ing photocatalysis degradation of the dyes in aqueous solution is studied. K ey words photocatalyst,photoelectrocatalyst,dye,elec2 trochemistry ST UDY ON THE TRE AT ME NT OF F LUORI DE-CONT AI NI NG WASTEWATER I N COA L FUE LI NG-POWER PLANT Xia Changbin and W ang Jinqiu Institute of Environmental Eng. Chemical Hi-tech.Xiangtan Polytechnic University,Xiang2 tan411201Chin.J.Ind.Water Treat.,196,1999,pp.18 19 Polysilicate aluminum was prepared.from fly ash in coal-fueling power plant,and used as defluorider and coagulant in the treatment of fluoride wastewater in coal-fueling power plant by chemical deposition,complexation,agglomeration and floccula2 tion.The results show that this is more simple for opera2 tion and has lower operational cost.Furthermore,this wastewa2 ter can be treated by waste. K ey words coal-fueling power plant,fly ash,PSAA co2 agulant,fluoride-containing wastewater RESE ARCH ON THE CORROSI ON I NHI BITI ON PERANCE OF N-HETEROCY C LE-CONT AI NI NG WATER TRE AT ME NT AGE NT FNPC Yin Hua et al Dept.of Bio-technology, Jinan University,Guangzhou510632Chin.J.Ind.Water Treat.,196,1999,pp.2022 The experiments of corrosion prevention of A3steel in1.0 mol/L hydrochloric acid were carried out by using natural poly2 mer modified N-heterocycle-containing water treatment agent FNPC.The effect of dosage and temperature on corrosion in2 hibition efficiency was studied,the comparison of corrosion inhi2 bition capacity among FNPC,EDTMP and CGA was made,the coordinated corrosion inhibition effect of FNPC and EDTMP was investigated,and the corrosion inhibition mecha2 nism of FNPC was approached.The experimental results showed that FNPC is effective in the corrosion prevention of A3steel in hydrochloric acid of low concentration and at middle to low temperature. K ey words N-heterocycle,water treatment agent,cor2 rosion inhibition perance EXPERI ME NT A L RESE ARCHES ON THE TRE AT ME NT OF WASTEWATER FROM M U LTIPLE EFFECT ORG ANIC PESTI2 Vol.19No.6,1999 INDUSTRIAL WA TER TREA TM EN T Abstracts