化學法處理核工業高氟氨廢水的研究

楊江華 ，馬桂林 ，柴昱林 ，智奧帆 ，曾園金 ，胡小銳

（1.中核建中核燃料元件有限公司，四川宜賓640000；2.中國核電工程有限公司鄭州分公司，河南鄭州450052；3.鄭州亦森環保科技有限公司，河南鄭州450051）

NH4+-N和F-是核元件廠生產廢水中的主要污染物，質量濃度高達上萬mg/L，直接排放會嚴重污染環境，如何有效去除該廢水中的NH4+-N和F-，避免對環境造成危害是核工業領域亟待解決的問題〔1〕。本研究采用化學法〔2〕去除核工業廢水中的NH4+-N和F-，研究了脫氨除氟順序、先除氟后脫氨時pH和藥劑投加量等因素對反應的影響。考察在一個反應器內通過生成CaF2和MgNH4PO4（MAP）高效化學法除氟脫氨的可行性，以期為解決實際工程中高氟氨廢水的處理提供理論支持和技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗用水來源和水質

核元件廠生產過程中高F-、高NH4+-N廢水一般采用物理化學法處理，經預處理后NH4+-N約為200～3 000 mg/L〔3〕，F-約為 100～2 000 mg/L。

為了便于分析機理，本研究采用人工配樣，以投加NH4F的方法配制模擬廢水，NH4F的投加量為0.128 6 mol/L，模擬廢水水質：NH4+-N為1 800 mg/L，F-為2 442 mg/L。

1.2 試驗裝置和方法

本研究采取靜態燒杯試驗，采用磁力攪拌器進行攪拌。 除氟段中，單鈣源〔Ca（OH）2〕試驗時，單獨投加Ca（OH）2反應 30 min；雙鈣源〔Ca（OH）2+CaCl2〕試驗時，先投加 Ca（OH）2，以 150 r/min的轉速反應15 min后再投加CaCl2，再以150 r/min的轉速反應15 min；脫氨段中，投加的藥劑為 MgCl2·6H2O（鎂劑）和KH2PO4（磷劑），以 200 r/min的轉速反應 40 min。所有藥劑均經研磨后以粉末的形式投加，分別用1 mol/L的鹽酸和NaOH溶液來控制混合液的pH。

1.3 檢測分析項目

NH4+-N采用納氏試劑分光光度法，PO43--P采用紫外分光光度法，儀器采用UV754型分光光度計；F-采用 PF-1（01）型 F-選擇電極，pH 采用 PHS-3C型pH計進行檢測；……