酸性高浓度含氟废水修复药剂小试分析_王森.pdf
《酸性高浓度含氟废水修复药剂小试分析_王森.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《酸性高浓度含氟废水修复药剂小试分析_王森.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 化学工程与装备 2022 年 第 12 期 280 Chemical Engineering&Equipment 2022 年 12 月 酸性高浓度含氟废水修复药剂小试分析酸性高浓度含氟废水修复药剂小试分析 王 森(上海康恒环境修复有限公司,上海 201703)摘摘 要要:以受到酸性高浓度含氟废液污染的湖泊水体作为研究对象,通过实验室小试的方式对比了氧化钙除氟剂和氯化钙除氟剂的去氟处理效果,以及药剂投放时药剂的搅拌、污染水体的初始 pH 和药剂添加次数对修复效果的影响,最后通过静态水柱试验模拟药剂在实际自然水体中的修复效果。试验结果表明氧化钙除氟剂比氯化钙除氟剂有着更好的去氟处理效果;药剂添
2、加时通过搅拌和分批次投放药剂的方式可以有效提高药剂的修复效果,污染水体的初始 pH 则对氧化钙除氟剂的修复效果有着较大的影响;通过静态水柱试验发现在自然水体到达一定量和深度时,药剂的修复效果会受到影响,水体垂直深度越浅时,药剂的处理效果越好。关键词关键词:含氟废水修复;氧化钙除氟剂;氯化钙除氟剂 引引 言言 氟化石墨烯是一种稳定的石墨烯衍生物,其特点在于氟化石墨烯具备了和石墨烯一样的稳定性和优秀的机械强度,同时由于加入了氟原子的原因,氟化石墨烯具备了一般石墨烯没有的高热稳定性、高绝缘性等特质,这让氟化石墨烯广泛用于电子元器件制造行业和表面领域。目前主流的工业制备氟化石墨烯技术包括了超声剥离氟化
3、石墨和直接使用氟气进行氟化作业,由于这两种技术对设备操作要求较高,并且氟化剂含有剧毒,一旦不当使用和违规排放,将对环境造成极大的污染。氟污染可能会造成严重的氟斑牙和氟骨症疾病1,目前在我国,许多地区由于水源受到氟污染的原因,已经造成了普遍的氟斑牙和氟骨症2。目前自然水域中氟污染的主要来源为工业企业的含氟废液的违规排放,由于自然水域的水体体积较大并且违规排放的含氟废液一般都是浓度极高含氟废水,这给环境修复带来极大的困难。目前主流成熟的水体除氟技术有化学沉淀、电絮凝、粒子交换和渗透膜技术3。污染场地位于某省一处的天然湖泊,由于历史上周边的石墨烯产业发达,其氟化加工工艺所带来的高浓度含氟废液通过违规
4、排放的方式进入湖泊,导致水体被氟严重污染。为了保护周边居民的健康安全和环境可持续发展,我司受托对该湖泊进行环境修复工作。基于场地水文地质情况和污染程度,同时参考国内外已有修复案例及我司以往工程应用,我司决定采用化学沉淀法来处理。化学沉淀法是将一定量的化学试剂投加到含氟废水中,使其与废水中的氟生成氟化物沉淀或者利用共沉淀吸附氟离子,然后用过滤或自然沉降等方法使沉淀物与水分离,达到除氟的目的3。本文以目标场地内受氟污染的湖泊水体为研究对象,通过实验室小试,对比了氧化钙除氟药剂和氯化钙除氟剂的去氟处理效果,用以确定用于实际工程修复中的药剂和投放剂量。同时对选用药剂的投放方式、水体初始 pH 对药剂的
5、影响和药剂投放次数做进一步的研究。最后通过水柱试验模拟药剂在自然水体中的修复效果,以期为实际的修复工程开展提供理论依据和运行参数。1 1 实验材料与方法实验材料与方法 1.1 供试水样 供试水样取自污染场地湖泊内某处,采用棕色细口瓶贮存备用。污染水样的氟浓度测定为 400 mg/L,pH 为 4.9;修复目标值氟浓度定为 30 mg/L,并尽可能地提高水体的 pH值。1.2 实验试剂介绍 药剂 A:药剂 A 为氧化钙除氟药剂,以氧化钙为主要成分,基于快速注溶技术,使得氧化钙能够快速形成钙离子和氢氧根离子,其中钙离子对氟离子具有较强的捕捉功能,形成相对稳定的反应产物4。同时氢氧根离子可调节酸性废
6、水的 pH,再配以 pH 控制技术,调控水体酸碱度。还可复配一定比例的吸附剂、絮凝剂,对水体中含氟废水的处理具有良好的修复效果。药剂 B:药剂 B 主要以氯化钙为主要成分,其在水中的溶解度相对较高,可以以溶液状态投放入水中。还可复配一定比例的 pH 调节剂、吸附剂等共同作用减少水中游离氟离子量。1.3 药剂比选实验方法 试验原理为向高浓度含氟废水投放钙盐,使废水中的F-与 Ca2+反应生成 CaF2 沉淀而除去。其基本反应为:Ca2+2F-=CaF2 既去除 1 L 氟浓度为 400 mg/L 的供试水样中的 F-,需要 Ca2+420 mg。药剂 A 主要成分为氧化钙,理论添加量为588 m
7、g。B 药剂主要成分为氯化钙,理论添加量为 1165 mg。小试实验在常温常压(25C,101.325 KPa)下进行。取 8 份 1 L 供试水样(氟浓度测定为 400 mg/L)于烧杯中,分别加入药剂 A 的理论添加量、2 倍理论添加量、3 倍理论添加量;以及药剂 B 的理论添加量、2 倍理论添加量、3 倍DOI:10.19566/35-1285/tq.2022.12.072 王 森:酸性高浓度含氟废水修复药剂小试分析 281 理论添加量。分别标记为 Y-1、Y-2、Y-3、Y-4、y-5、Y-6。用玻璃棒快速搅拌 30min,沉降 12 小时后取上清液测定溶液 pH 及氟离子浓度。表表
8、1 1 药剂比选试药剂比选试验组别验组别 编号 药剂 理论添加量 系数 药剂添加质量(mg)Y-1 药剂 A 1:1 588 Y-2 2:1 1176 Y-3 3:1 1764 Y-4 药剂 B 1:1 1165 Y-5 2:1 2330 Y-6 3:1 3495 1.4 药剂投放工艺试验方法 根据相关文献的试验,除了药剂种类对修复效果的影响之外,水体初始 pH 对药剂的影响5、药剂添加时候的振荡搅拌情况6都有可能会造成最终修复效果的变化。因此设计3 组试验模拟药剂在工程中的投放环节,优化实际工程中的药剂投放条件。试验组 1:以玻璃棒搅拌的方式模拟药剂投放时水体的动态情况,同时对照未使用玻璃棒
9、搅拌的样品来模拟药剂本身的自由扩散与沉降,进一步研究药剂投放时水体稳定情况对修复效果产生的影响。实验组 2:在药剂添加前调整 pH 值,进一步研究污染水体初始 pH 浓度对药剂修复的影响。实验组 3:在药剂添加量不变的情况下,通过一次性投加和分批次投加来进一步研究投放频率对修复效果的影响。小试实验在常温常压(25C,101.325 KPa)下进行,试验时长 12 个小时。取 4 份 1 L 供试水样(氟浓度测定为400 mg/L)于烧杯中,分别编号为 1#、2#、3#和 4#。再分别加入理论值 2 倍的药剂量,即添加氧化钙除氟药剂 1176 mg。其中 1#在添加药剂前未调整供试水样 pH,添
10、加时未做玻璃棒搅拌,且药剂为一次性添加。2#在其余试验方法不变的前提下,在添加药剂时伴随玻璃棒的搅拌。3#在其余试验方法不变的前提下,将初始 pH 调整至 6。4#在其余试验方法不变的前提下,将药剂分为三次添加,每次投加药剂间隔4 个小时。表表 2 2 药剂投放工艺试验组别药剂投放工艺试验组别 样品 编号 药剂添加量(mg)是否玻璃棒搅拌 初始pH 药剂添加次数 1#1176 否 4.9 1 2#1176 是 4.9 1 3#1176 否 8 1 4#1176 否 4.9 2 1.5 静态水柱试验方法 小试实验在常温常压(25C,101.325 KPa)下进行,试验时长 12 个小时。取一根约
11、 155cm 长,直径 3cm 的透明管子,往管子中加注 1 L 的供试水样(F-400mg/L,pH=4.9)。加入理论值 2 倍的药剂量,即添加药剂A 1176 mg。根据药剂投放工艺试验的结论,在药剂添加前将 pH 调节至 6,在药剂投放时搅拌水体,并将药剂分为三次投放,每次投放 392 mg,每次投放间隔 4 个小时。12 个小时后分别取上、中、下(每隔 40cm 取一个样)三个深度的水样送检。分别编号 1#、2#和 3#,测定样品的 pH 值、和氟离子浓度。1.6 样品分析方法 氟的浓度采用吹扫捕集气相色谱-质谱法(HJ 639-2012)进行分析检测;水样 pH 采用玻璃电极法(G
12、B/T 6920-1986)进行测定。2 2 药剂比选试验结果与讨论药剂比选试验结果与讨论 2.1 试验结果与讨论 表表 3 3 药剂比选试验结果药剂比选试验结果 样品 编号 药剂 氟含量测定(mg/L)pH 测定 Y-1 药剂 A 61.9 7.38 Y-2 11.9 7.90 Y-3 6.02 8.25 Y-4 药剂 B 41.3 7.08 Y-5 44.6 6.85 Y-6 43.5 6.82 图图 1 1 A A 药剂试验结果药剂试验结果 图图 2 2 B B 药剂试验结果药剂试验结果 282 王 森:酸性高浓度含氟废水修复药剂小试分析 2.1.1 药剂 A 结果分析 供试水样中 F-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 酸性 浓度 废水 修复 药剂 分析 王森
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。