廢水站含氟廢水提標(biāo)改造工程實(shí)例

翟新橋

摘要：通過提標(biāo)改造，山東青島某企業(yè)廢水站含氟廢水處理系統(tǒng)的出水氟化物含量由10～15mg/L減少至到2mg/L以下。本文詳細(xì)描述了提標(biāo)改造的內(nèi)容、所采用的工藝及設(shè)計(jì)參數(shù)，可為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：廢水站;提標(biāo)改造;含氟廢水;深度處理

1、工程概況

山東青島某企業(yè)廢水站總設(shè)計(jì)規(guī)模為9600m/d，其中含氟廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為1680m/d。廢水總排口執(zhí)行《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T31962-2015）表1中的B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，見表1。其中，含氟廢水處理系統(tǒng)的進(jìn)水氟化物設(shè)計(jì)濃度為800mg/L，出水氟化物濃度的限值為20mg/L，項(xiàng)目建成后廢水站一直穩(wěn)定運(yùn)行。

后來，由于其下游龍泉河污水處理廠的排污口位置出現(xiàn)變更，根據(jù)環(huán)評(píng)要求其尾水水質(zhì)需滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）中類的五類標(biāo)準(zhǔn)（氟化物≤1.5mg/L），而該污水處理廠并不具備除氟功能，無法滿足出排放限值的要求。因此，應(yīng)政府相關(guān)部門的要求，該企業(yè)對(duì)廢水站含氟廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行了提標(biāo)改造，在原有一級(jí)化混沉淀的基礎(chǔ)上，新增了一套深度除氟系統(tǒng)。

1.1、設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

該廢水站主要處理產(chǎn)線上機(jī)臺(tái)排出的各類廢水，其出水水質(zhì)如下表所示：

1.2、含氟廢水系統(tǒng)提標(biāo)改造前工藝流程

2、提標(biāo)改造

目前主流的除氟工藝有兩級(jí)化混沉淀（投加氯化鈣和石灰）、一級(jí)化混沉淀+深度除氟（投加除氟劑）、一級(jí)化混沉淀+活性氧化鋁除氟和一級(jí)化混沉淀+電化學(xué)除氟等除氟工藝。但兩級(jí)化混沉淀存在污泥量大，出水硬度高的缺點(diǎn)，且出水氟化物指標(biāo)不能滿足要求（最多只能將出水氟化物濃度降到8mg/L左右）;一級(jí)化混沉淀+活性氧化鋁除氟工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本也較低，但存在濾料容易板結(jié)，出水水質(zhì)不穩(wěn)定的缺點(diǎn);一級(jí)化混沉淀+電化學(xué)除氟工藝具有自動(dòng)化程度高，污泥量小的優(yōu)點(diǎn)，但也存在操作復(fù)雜，設(shè)備造價(jià)高，工藝不成熟，出水水質(zhì)不穩(wěn)定的缺點(diǎn);而一級(jí)化混沉淀+深度除氟（投加除氟劑）則具有工藝相對(duì)成熟，流程簡(jiǎn)單，出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，其唯一缺點(diǎn)是藥劑投加量較大，運(yùn)行成本較高。

經(jīng)反復(fù)研究論證，本項(xiàng)目采用了工藝相對(duì)成熟，流程簡(jiǎn)單，出水水質(zhì)穩(wěn)定，改造成本較低的一級(jí)化混沉淀+深度除氟（投加除氟劑）工藝，即在原有一級(jí)化混沉淀（投加氯化鈣和石灰）的基礎(chǔ)上新增了一套深度除氟系統(tǒng)。

3、主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1、含氟廢水調(diào)節(jié)池

地上式鋼砼結(jié)構(gòu)，密閉池體，外形尺寸L×B×H=10.55×10.05×4.7m，有效水深4.0m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間6.0h，其主要功能是將含氟廢水均質(zhì)均量。調(diào)節(jié)池池底設(shè)有鼓風(fēng)曝氣攪拌系統(tǒng)，側(cè)壁設(shè)有靜壓式液位計(jì)和透明液位管。

3.2、含氟廢水化混系統(tǒng)

鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯FRP，總外形尺寸L×B×H=6.0×6.0×4.6m，共分4格，每格尺寸均為L(zhǎng)×B×H=3.0×3.0×4.6m，有效水深4.2m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間32min。其中PH調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有PH計(jì)，可自動(dòng)控制投加酸、堿以調(diào)節(jié)進(jìn)水PH至中性;反應(yīng)池通過投加氯化鈣，生成氟化鈣絮體;混凝池通過投加PAC，以增強(qiáng)氟化鈣絮體的沉降性能;絮凝池通過投加PAM，進(jìn)一步形成較大的礬花，以利于沉淀。

3.3、含氟廢水沉淀池

鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯FRP，總外形尺寸φ×H=8.5×4.6m，有效水深4.0m，水力負(fù)荷1.23m/m.h。沉淀池的功能是泥水分離，上清液自流至中間水池，底部污泥則由刮泥機(jī)刮至泥斗，并由污泥泵定時(shí)排至污泥處理系統(tǒng)。

3.4、深度除氟化混系統(tǒng)

鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯FRP，總外形尺寸L×B×H=6.0×4.0×3.5m，共分3格，其中反應(yīng)池尺寸L×B×H=4.0×3.5×3.5m，有效水深3.2m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間38min;PH調(diào)節(jié)池和絮凝池尺寸均為L(zhǎng)×B×H=2.5×2.0×3.5m，有效水深3.2m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間14min。其中在反應(yīng)池內(nèi)投加除氟劑，通過除氟劑的螯合作用，生成大量的交聯(lián)網(wǎng)狀穩(wěn)定不溶物;PH調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有PH計(jì)，可自動(dòng)控制投加酸、堿以調(diào)節(jié)進(jìn)水PH至中性（除氟劑呈酸性，大量投加會(huì)使水體PH下降）;絮凝池通過投加PAM，進(jìn)一步形成較大的礬花，以利于沉淀。

3.5、深度除氟沉淀池

鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯FRP，總外形尺寸L×B×H=9.0×4.0×3.5m，共有泥斗8個(gè)，有效水深3.0m，水力負(fù)荷1.94m/m.h。沉淀池的功能是泥水分離，其頂部設(shè)有氟離子在線監(jiān)測(cè)儀，若出水水質(zhì)合格則上清液自流至酸堿廢水處理系統(tǒng)，若出水氟化物含量超標(biāo)則可通過自控閥門的切換將出水排至含氟廢水調(diào)節(jié)池或應(yīng)急事故池，底部污泥則由污泥泵定時(shí)排至污泥處理系統(tǒng)。

4、運(yùn)行效果

該廢水站含氟廢水處理系統(tǒng)經(jīng)提標(biāo)改造后，出水氟化物濃度大大降低，完全滿足了設(shè)計(jì)要求。目前，含氟廢水處理系統(tǒng)的進(jìn)水氟化物濃度約在400～600mg/L，其一級(jí)化混沉淀系統(tǒng)出水氟化物濃度約為10～15mg/L，深度除氟系統(tǒng)出水氟化物濃度約為1～1.5mg/L（除氟劑加藥量為900mg/L，PAM加藥量為6mg/L，沉淀池進(jìn)水PH為6.5，）。

5、建議與結(jié)論

5.1、除氟劑與氟離子所形成的氟化物絮體尺寸較小，沉降速度慢，容易跑泥，因此在進(jìn)入沉淀池前需將PH調(diào)至中性或若堿性，并加大PAM的投加量（至少在5mg/L以上），若有可能則盡量增大沉淀池的平面尺寸，降低水力負(fù)荷，以利于含氟污泥的沉淀。

5.2、該廢水站含氟廢水處理系統(tǒng)經(jīng)提標(biāo)改造后，運(yùn)行效果較為良好，對(duì)氟化物的去除率達(dá)到了99%以上，目前已經(jīng)順利通過了相關(guān)部門的驗(yàn)收。本工程實(shí)例可對(duì)類似含氟廢水系統(tǒng)的提標(biāo)改造具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 蔡隆九.氟污染及其控制方法.寶鋼科技，2001，27（6）：32—34。

[2]? 姜利群，季民，顧平.化學(xué)混凝法處理高濃度含氟廢水試驗(yàn)研究.城市環(huán)境與城市生態(tài)，1998，11（04）：7-9。

[3]? 盧建杭，王紅斌，劉維屏.鋁鹽混凝法去除氟離子的一般作用規(guī)律.化工環(huán)保，2000，20（06）：7-11。