萤石矿选矿废水处理的工艺研究

论文摘要

随着现代工业的发展,氟及其化合物的生产、合成、应用越来越广泛。含氟矿石的开采加工、氟化物的合成、金属冶炼、铝电解、玻璃、电镀、化肥、农药、化工等行业产生的废水中常含有高浓度的氟化物,造成了环境污染。特别是近十多年来,电子产业（如彩色显象管、集成电路等）的迅猛发展,含氟废水排放量逐年增长,氟污染日益受到人们的关注。因此,含氟废水处理方法与技术研究一直是国内外环保领域的重要课题。目前,国内外针对含氟废水处理方法以及含氟废水除氟流程的研究已经很多。尽管研究的这些废水成份比较单一,氟离子浓度也不是很高,（一般在100～300mg/L）但这些除氟工艺都存在处理流程长、投加药剂种类多、单位氟去除成本大的缺陷。本研究采用氯化钙,聚合氯化铝和聚丙烯酰胺处理萤石选矿废水取得了很好的效果。通过实验发现:一段除氟处理中氯化钙投加量、反应时间以及沉降时间均影响一段上清液中残留F-浓度;二段除氟处理中铝盐及聚丙烯酰胺的投加量、pH值以及搅拌时间均影响最后出水中的残留F-浓度。其中,氯化钙投加量是一段除氟中的重要的影响因素。二段除氟中,铝盐及聚丙烯酰胺的投加量,pH值同等重要。本研究利用萤石选矿厂生产废水做除氟研究,先在探索的基础上,分段做除氟流程实验,然后利用条件实验对影响除氟效果的因子逐个分析,得出氯化钙,聚合氯化铝和聚丙烯酰铵除氟流程及最佳反应条件。最佳反应条件为:一段除氟,氯化钙投加量0.8g/L,反应30min,沉淀60min;二段除氟,聚合氯化铝与聚丙烯酰胺投加量为0.7g/L,pH值在7～8为宜,搅拌时间10min,沉淀时间60min。在最佳反应条件下,进水氟离子浓度在150mg/L左右,pH在8左右时,经过氯化钙,聚合氯化铝和聚丙烯酰铵处理后水中氟离子浓度稳定达到3mg/L以下,除氟效率达到98%以上。研究结果表明:氯化钙,聚合氯化铝和聚丙烯酰胺除氟工艺流程简单,稳定性好,处理效果极佳,具有很强的应用推广价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 氟的来源、危害及相关标准
• 1.1.1 氟的来源
• 1.1.2 氟的危害
• 1.1.3 氟的排放标准
• 1.2 本研究的选题背景
• 1.3 本研究的主要内容和预期目标
• 1.3.1 本研究主要内容
• 1.3.2 课题研究目标
• 第二章 含氟废水处理的研究现状及应用现状
• 2.1 含氟废水处理研究现状
• 2.1.1 含氟废水处理方法研究
• 2.1.1.1 化学沉淀法
• 2.1.1.2 吸附法
• 2.1.1.3 混凝沉降法
• 2.1.1.4 其他方法
• 2.1.2 含氟废水处理机理研究
• 2.1.2.1 生成难溶氟化物沉淀
• 2.1.2.2 物理或化学吸附
• 2.1.2.3 络合沉降
• 2.2 技术应用现状
• 2.2.1 处理流程及处理药剂
• 2.2.2 技术水平
• 第三章 研究对象及分析检测方法
• 3.1 研究对象
• 3.2 分析检测方法
• 3.2.1 pH值
• 3.2.2 SS浓度
• 3.3 试验仪器设备与药剂
• 3.3.1 实验仪器设备
• 3.3.2 实验试剂
• 3.4 氟离子测定方法
• 第四章 萤石选矿废水除氟实验研究
• 4.1 实验方案
• 4.2 流程实验
• 4.2.1 一段沉淀除氟流程实验
• 4.2.1.1 生石灰除氟实验
• 4.2.1.2 石灰乳除氟
• 4.2.1.3 氯化钙除氟实验
• 4.2.2 二级除氟实验
• 4.2.2.1 二级氯化钙+聚合硫酸铁（PFS）除氟实验
• 4.2.2.2 二级氯化钙+聚合氯化铝（PAC）除氟实验
• 4.2.2.3 二级氯化钙+聚合氯化铝（PAC）+聚丙烯酰胺（PAM）除氟实验
• 4.2.3 流程实验小结
• 4.3 条件实验
• 4.3.1 一级氯化钙用量条件实验
• 4.3.1.1 实验方法
• 4.3.1.2 结果与讨论
• 4.3.2 一级搅拌时间与搅拌强度条件实验
• 4.3.2.1 实验方法
• 4.3.2.2 结果与讨论
• 4.3.3 二级PAC+PAM用量条件实验
• 4.3.3.1 实验方法
• 4.3.3.2 结果与讨论
• 4.3.4 二级PAC+PAM混凝pH值条件实验
• 4.3.4.1 实验方法
• 4.3.4.2 结果与讨论
• 4.3.6 二级搅拌时间条件实验
• 4.3.6.1 实验方法
• 4.3.6.2 结果与讨论
• 4.3.7 二级搅拌强度试验
• 4.3.8 条件实验小结
• 4.4 沉降实验
• 4.4.1 实验方法
• 4.4.2 结果与讨论
• 4.5 实际废水放大验证实验
• 4.5.1 实验方法
• 4.5.2 结果与讨论
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 个人简历及在学期间发表的学术论文与研究成果