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                    如何實現石英砂酸洗廢液達標排放或回用

                    作者:admin 發布日期:2021-04-19 01:19
                    一、前言
                    隨著光纖通訊、微電子、太陽能等行業的發展,高純石英砂作為重要的原料,其重要性日益凸顯。我們知道,想要獲得品質超高的石英砂,就要對其進行提純處理。
                    石英砂中雜質元素會顯著影響石英產品的性能,其中鐵等過渡金屬會影響石英制品的光透過率和電導率;鉀、鈉等堿金屬雜質含量過高會降低石英制品的耐高溫性能,進而影響其熱穩定性和光學特性。目前,石英砂提純方法有磁選、酸洗、浮選、微生物法和絡合法等。酸洗是石英礦提純必不可少的一步。酸洗是利用氫離子與礦相反應,相較于單一類型酸,混酸能產生協同效應,去除率高。
                    酸洗是石英選礦提純的重要工序之一,在實際生產過程中應用較為普遍,但酸洗廢液如何處理也是石英加工企業比較頭疼的問題。
                    石英酸洗廢液處理的難點是氟離子的有效去除。氟是積累性毒物,植物葉子、牧草能吸收氟,牛羊食用這種污染的草料后,會引起關節腫大、骨質疏松,甚至癱臥不起。人攝入過量氟會干擾酶的活性,破壞鈣、磷的代謝平衡,出現牙齒生斑、關節變形等癥狀的氟骨病。
                    二、石英砂酸洗廢液處理技術
                    2.1酸性廢水中和處理
                    一般采用廢水中和劑對酸性廢水進行中和。廢水中和劑的選擇:選擇廢水中和劑時,不僅要考慮中和劑本身的溶解性、反應速率、成本、二次污染、使用方法等因素,而且還要考慮中和產物的性質。一般常用的廢水中和劑包括氫氧化鈉、石灰、復合堿、碳酸鈣等。其中氫氧化鈉易溶于水,溶解后呈澄清狀,易清理,但成本高;復合堿部分溶于水,溶解后有少量沉淀,少量沉淀易清理,且成本較低;石灰價格低廉且容易購買,但使用石灰進行中和會產生大量的廢渣,難以處理。碳酸鈣不溶于水,中和用的碳酸鈣的粒度要較細才能與酸性廢水有效反應。
                    2.2廢水中氟離子的處理方法
                    2.2.1石灰沉淀法
                    石灰沉淀法處理工藝運行成本低,是目前石英行業中去除酸性廢水中的氟離子使用最多的處理方法。通過投加石灰乳調節廢水pH值,同時使氟離子與鈣離子形成CaF2沉淀。但在進行操作時需注意以下:單獨加入石灰乳作為化學沉淀劑時,生成CaF2顆粒粒度細小,難以沉降,且濃度難以達到廢水氟離子排放標準。需要考慮加入混凝沉淀劑協助CaF2的沉淀。
                    2.2.2吸附法
                    吸附法是應用最廣泛的除氟方法,其既可直接用于低氟含量廢水處理,又可作為化學沉淀法和混凝沉淀法處理后的深度處理。吸附法的優點在于可以將氟離子含量降低到飲用水級別,但缺點主要是實際應用中氟離子與廢水中其他共存的陰離子存在競爭關系,吸附劑對氟離子必須具有優先選擇性才可以。
                    活性氧化鋁過濾器吸附過濾是目前技術比較成熟,應用最廣泛、有效的除氟方法。但在進行操作時需注意以下:處理廢水中氟離子時,若氟離子在檢測池的濃度低已符合要求,可不用再進行活性氧化鋁過濾器的過濾。
                    江蘇海普功能材料有限公司是一家專注于高性能吸附劑、催化劑及其工藝應用研發的高新技術企業。江蘇海普功能材料有限公司是一家專注于高性能吸附劑、催化劑及其工藝應用研發的高新技術企業。根據含氟廢水的特點,以及氟離子的理化特性,海普研發了系列高性能除氟吸附劑,除了可用于常規含氟廢水的達標處理,也可用于高氟高鹽料液,滿足客戶生產需求。
                    圖1 含廢水吸附處理工藝流程
                    一礦山企業,在開采礦石過程中,產生氟含量為1.4 mg/L左右的地下水,該企業要求處理后廢水中氟含量低于0.5 mg/L,實驗處理效果表明采用海普納米雜化除氟吸附劑產品進行處理,廢水中的氟離子去除率穩定在92%以上,出水中氟含量可以控制在0.5 mg/L以下。在保證達到客戶的要求的同時留有一定的安全余量,能有效防止入料廢水的水質波動造成出水不達標
                    圖2 原水和吸附出水數據對比
                    2.3廢水中鐵及重金屬離子的處理方法
                    中和沉淀法是目前應用最廣泛的重金屬廢水處理方法,具有簡單、易操作等特點。在含重金屬的廢水中加入堿進行中和反應,使重金屬生產不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離。中和沉淀法的操作簡單,常用于處理廢水中的重金屬的方法。但在進行操作時需注意以下幾點:中和沉淀后,廢水中若pH值變高,需要使用沖洗水進行稀釋,達到排放后才可進行排放;廢水中常常有多種重金屬共存,當廢水中含有兩性金屬時,pH值偏高,可能會有再溶解傾向,因此需要嚴格控制pH值,實行分段沉淀;一般情況下,在酸性中和時就可以把鐵及重金屬離子進行沉淀,不需要特別再加另外的中和工序。
                    海普團隊針對特定重金屬離子的特點,利用螯合樹脂的特種功能基團與重金屬離子形成絡合物的特性,實現重金屬離子的回收和利用。此類樹脂,對重金屬離子具有較高的選擇性,處理后的廢水能夠達標排放。
                    3 含金屬離子廢水吸附處理工藝流程
                    吸附法去除酸洗廢液中的金屬離子具有材料吸附容量大,運行成本低,易于再生,使用壽命長;設備運行成本低,維護費用低,操作簡單等特點。能夠滿足環保要求,達標排放(鎳含量≤0.1ppm,銅含量≤0.5ppm)。
                    2.4廢水中顆粒物的處理方法
                    廢水中顆粒物的處理一般采用沉淀混凝/絮凝法:絮凝劑可加速廢水中固體顆粒物的聚集和沉降,同時也能去除部分溶解性有機物。這種方法具有投資少,操作簡單,靈活等優點,特別適合于處理水量小,懸浮雜質含量較大的廢水。常用的絮凝劑包括聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化鋁(PAC)等。
                    聚丙烯酰胺(PAM)具有良好的絮凝性,可以加速懸浮物的沉降,且能夠促進過濾等效果。同時降低液體之間的磨擦阻力,用量小但單價貴,處理成本高。
                    聚合氯化鋁(PAC)對污染嚴重或低濁度、高濁度、高色度的原水都具有良好的絮凝性;水溫低時仍可保持穩定的混凝效果,且絮凝體形成快、沉降速度快,比硫酸鋁等產品處理能力大。對設備的腐蝕作用小,過量投加也不會造成水渾濁反效應,且處理后pH和堿度下降較小。雖成本低,但使用量大,且形成的污泥松散、沉降速度慢,對廢水處理很難達到回用的要求。
                    在選擇絮凝劑時,若經絮凝處理后的廢水還需要回收或回用,建議選擇PAM較好,避免絮凝劑中的離子影響回收/回用水的質量。另外,需要考慮絮凝劑的性能(如分子量、適用環境等)及濃度要求。
                    綜上,直接排放酸洗廢液不僅會對環境造成嚴重的危害,同時也浪費了酸洗廢液中的可循環利用的資源,這都不符合我國可持續綠色發展的戰略要求,需對其進行妥善和慎重的處理。





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