引言

環境保護地方標準DB37/3416．1—2018《流域水污染物綜合排放標準第1部分:南四湖東平湖流域》，自3月10日開始施行。

地處一般保護區域內的某化工企業采用水煤漿工藝生產甲醇。該生產裝置產生的污水主要是氣化廢水、精餾廢水、甲醇洗甲醇分離水等，原采用序列間歇式活性污泥(SBＲ)處理工藝，外排水中氟化物質量濃度為3～5mg/L。現新地方標準中要求對外排水氟化物質量濃度≤3mg/L，為此公司實施污水氟化物提標改進項目。

1?除氟工藝對比與選擇

1．1 工藝對比

目前國內外含氟工業廢水常用的處理方法主要有化學沉淀法、混凝沉淀法、吸附法。其他如電凝聚法、離子交換樹脂法、反滲透法、液膜法、電滲析法等因成本高、除氟率低，大多停留在實驗階段。

(1)化學沉淀法在高濃度含氟廢水預處理應用中尤為普遍。一般向含氟廢水中投加石灰、石灰乳、電石渣、氯化鈣等含鈣化合物，使廢水中的F^－與Ca2+生成CaF沉淀而被除去。該方法操作簡單、處理方便、成本低，但出水很難達標、泥渣沉降緩慢且脫水困難。根據研究表明，此方法能達到的F^－質量濃度理論極限值約為8mg/L，實際工程應用中一般不低于20mg/L。

(2)混凝沉淀法一般用于處理氟含量較低的廢水，常用的混凝劑有硫酸鋁、聚合氯化鋁等。鋁鹽投加到水中后，利用Al³⁺與F^－的絡合，以及鋁鹽水解中間產物和最后生成的Al(OH)對F^－的配體交換、物理吸附、卷掃作用，去除水中的氟化物。與化學沉淀法相比，混凝沉淀法具備藥劑投加量少、處理量大、一次處理后含氟廢水可達標排放的優點。

(3)吸附法主要是將工業含氟廢水通過裝有吸附劑的設備，F^－與吸附劑中的其他離子或基團交換而被吸附劑吸附除去，吸附劑再生后可回用。吸附法一般用于處理低濃度含氟廢水。對于高濃度含氟廢水的處理，一般需進行前期預處理，以免頻繁再生吸附劑，造成運行成本增加。吸附法一般將吸附劑裝入填充柱，采用動態吸附方式進行，除氟效果穩定，但缺點是氟吸附量小，且吸附劑投加量大、失效快。

2 工藝選擇

經過含氟廢水處理工藝對比，混凝沉淀法具有藥劑投加量少、處理量大、一次處理后可達標排放的優點，因此本項目選用混凝沉淀法。

2?工藝流程

1 概述

生產裝置產生的污水原采用SBＲ工藝處理，采用非穩定生化反應、時間分割的操作方式，主要特征是運行上的穩定和間歇操作，核心是SBＲ反應池。主要工藝流程:生活污水及初期的雨水經提升泵提升，與生產廢水經管網一路進入格柵池;當來水發生變化時，由另一路切換至事故池調儲;使用時，經提升泵提升到格柵池。經過格柵去除大尺寸雜物后流入勻質池，經水質、水量的調儲及加藥后，自流進入主生化單元SBＲ池，再經生化處理后達標排放，其剩余污泥排入污泥濃縮池經濃縮、脫水處理后外運。流程見圖1。

圖1原污水處理流程

經項目改造后，污水處理站出水和雨水泵房分別提升水至兩套高效澄清池進行除氟、降濁處理。高效澄清池產生的回流污泥回流至絮凝池，剩余泵入污泥濃縮池暫存，污泥濃縮池上清液靠重力排入廢水收集池，濃縮后污泥泵入高壓板框壓濾機壓濾脫水，泥餅外運處理。濾后水排入廢水收集池后，由提升泵提升至高效澄清池前端，進入系統處理。

污水氟化物提標改進項目工藝流程見圖2。

2．2 詳細流程

2．2．1 高效澄清池(1)加藥混合

廠區含氟外排水主要有污水處理站出水和廠區雨水收集池出水，分別由提升泵送至混合池、混凝池，然后向混合池、混凝池加入聚合硫酸鐵(PFS)溶液、除氟藥劑、液堿、碳酸鈉，待污水中沉淀物及膠體與藥劑混合反應完全后，污水由混凝池流向絮凝池。

(2)絮凝

液均勻混合，通過慢速推流使礬花不斷增大，攪拌絮凝池設有攪拌機和導流筒，攪拌機可以根據絮凝池來水水質調節轉速。通過攪拌機將絮凝池來水、回流污泥和投加的聚丙烯酰胺(PAM)溶30min后污水進入沉淀池。

(3)沉淀

沉淀池的沉淀區分為兩層，上層位于排泥斗

上部，下層位于排泥斗下部。污泥在上層停留數小時后進入排泥斗內，然后經污泥回流泵送至絮凝池，剩余污泥則通過污泥排放泵送至污泥濃縮池。沉淀池清水流入后混池。

(4)后混排放

向后混池加入硫酸，調pH值為8．5左右，后混池出水進入廠區污水外排管道。

2．2．2污泥濃縮干燥

沉淀池送來污泥在污泥濃縮池進行濃縮，上層清液排入廢水收集池，下層濃縮后的污泥和PAM溶液經污泥螺桿泵進入壓濾機脫水。壓濾機產生的壓濾廢水和清洗廢水排入廢水收集池，壓濾后的泥餅外運。

2．2．3 卸車工藝

液堿、硫酸、除氟藥劑由槽車運至卸車區，用軟管連接槽車出料口和卸車泵進口，液堿、硫酸、除氟藥劑分別通過各自卸車泵進入相應儲罐儲存。

碳酸鈉粉末有粉體專用運輸車輛運至碳酸鈉料倉附近，用軟管連接粉體專用運輸車輛的出料口和碳酸鈉料倉進口進行卸料。

2．2．4藥劑制備、加藥

(1)PAM制備、加藥

本項目加藥間、污泥脫水機房各設有1套PAM溶液制備加藥系統，加藥間PAM溶液制備加藥系統為高效澄清池供PAM溶液，污泥脫水機房PAM溶液制備加藥系統為污泥螺桿泵提供PAM溶液。PAM溶液制備系統進料口加入PAM粉末和生產用水后攪拌均勻，通過PAM加藥泵進入高效澄清池(絮凝池)和污泥螺桿泵前管道。

(2)PFS溶液制備、加藥

PFS溶液制備和加藥系統位于加藥間內，PFS粉體(袋裝)由電動葫蘆運至PFS溶液制備系統進料口，加入PFS粉末和生產用水后攪拌均勻，通過PFS加藥泵提升至高效澄清池(混合池、混凝池)。

(3)碳酸鈉溶液制備、加藥

向碳酸鈉制備罐加入生產用水后，碳酸鈉粉體由碳酸鈉料倉底部螺旋輸送泵進入碳酸鈉制備罐，碳酸鈉制備罐內設攪拌器進行攪拌，混合均勻后進入碳酸鈉儲存罐，由碳酸鈉溶液加藥泵提升至高效澄清池(混合池、混凝池)。

(4)硫酸加藥

硫酸由硫酸罐自流至硫酸加藥箱，然后由硫酸加藥泵提升至高效澄清池(后混池)。

(5)液堿加藥

液堿由液堿儲罐自流至液堿加藥箱，然后由液堿加藥泵提升至高效澄清池(混合池、混凝池)。

(6)除氟藥劑加藥

除氟藥劑由除氟藥劑儲罐自流至除氟藥劑加藥箱，然后由除氟藥劑加藥泵提升至高效澄清池(混合池、混凝池)。

(7)廢水收集系統

加藥間底部設有廢水收集池，用于收集壓濾機產生的壓濾廢水、清洗廢水、污泥濃縮池上層污水。廢水收集池上部設有真空引水罐，當廢水收集池達到較高液位時，向真空引水罐加入引水，開啟廢水提升泵，將廢水提升至高效澄清池(混合池、混凝池)。

3?改造效果

污水氟化物提標改進項目試運行后，委托有資質的單位進行安全設施竣工驗收評價，組織專家驗收審查，經整改和專家復核后正式投入使用。目前運行穩定，氟化物質量濃度控制在1mg/L以下。

4?結語

通過工藝對比，選用混凝沉淀法實施氟化物提標改進，對污水進行深度處理后，達到預期效果。

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