廢水站含氟廢水提標改造工程實例

翟新橋

摘要：通過提標改造，山東青島某企業廢水站含氟廢水處理系統的出水氟化物含量由10～15mg/L減少至到2mg/L以下。本文詳細描述了提標改造的內容、所采用的工藝及設計參數，可為類似工程提供參考。

關鍵詞：廢水站;提標改造;含氟廢水;深度處理

1、工程概況

山東青島某企業廢水站總設計規模為9600m/d，其中含氟廢水處理系統設計規模為1680m/d。廢水總排口執行《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T31962-2015）表1中的B級標準，見表1。其中，含氟廢水處理系統的進水氟化物設計濃度為800mg/L，出水氟化物濃度的限值為20mg/L，項目建成后廢水站一直穩定運行。

后來，由于其下游龍泉河污水處理廠的排污口位置出現變更，根據環評要求其尾水水質需滿足《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）中類的五類標準（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，應政府相關部門的要求，該企業對廢水站含氟廢水處理系統進行了提標改造，在原有一級化混沉淀的基礎上，新增了一套深度除氟系統。

1.1、設計出水水質

該廢水站主要處理產線上機臺排出的各類廢水，其出水水質如下表所示：

1.2、含氟廢水系統提標改造前工藝流程

2、提標改造

目前主流的除氟工藝有兩級化混沉淀（投加氯化鈣和石灰）、一級化混沉淀+深度除氟（投加除氟劑）、一級化混沉淀+活性氧化鋁除氟和一級化混沉淀+電化學除氟等除氟工藝。但兩級化混沉淀存在污泥量大，出水硬度高的缺點，且出水氟化物指標不能滿足要求（最多只能將出水氟化物濃度降到8mg/L左右）;一級化混沉淀+活性氧化鋁除氟工藝簡單，運行成本也較低，但存在濾料容易板結，出水水質不穩定的缺點;一級化混沉淀+電化學除氟工藝具有自動化程度高，污泥量小的優點，但也存在操作復雜，設備造價高，工藝不成熟，出水水質不穩定的缺點;而一級化混沉淀+深度除氟（投加除氟劑）則具有工藝相對成熟，流程簡單，出水水質穩定的優點，其唯一缺點是藥劑投加量較大，運行成本較高。

經反復研究論證，本項目采用了工藝相對成熟，流程簡單，出水水質穩定，改造成本較低的一級化混沉淀+深度除氟（投加除氟劑）工藝，即在原有一級化混沉淀（投加氯化鈣和石灰）的基礎上新增了一套深度除氟系統。

3、主要構筑物及設計參數

3.1、含氟廢水調節池

地上式鋼砼結構，密閉池體，外形尺寸L×B×H=10.55×10.05×4.7m，有效水深4.0m，設計停留時間6.0h，其主要功能是將含氟廢水均質均量。調節池池底設有鼓風曝氣攪拌系統，側壁設有靜壓式液位計和透明液位管。

3.2、含氟廢水化混系統

鋼結構內襯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×B×H=3.0×3.0×4.6m，有效水深4.2m，設計停留時間32min。其中PH調節池內設有PH計，可自動控制投加酸、堿以調節進水PH至中性;反應池通過投加氯化鈣，生成氟化鈣絮體;混凝池通過投加PAC，以增強氟化鈣絮體的沉降性能;絮凝池通過投加PAM，進一步形成較大的礬花，以利于沉淀。

3.3、含氟廢水沉淀池

鋼結構內襯FRP，總外形尺寸φ×H=8.5×4.6m，有效水深4.0m，水力負荷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刮至泥斗，并由污泥泵定時排至污泥處理系統。

3.4、深度除氟化混系統

鋼結構內襯FRP，總外形尺寸L×B×H=6.0×4.0×3.5m，共分3格，其中反應池尺寸L×B×H=4.0×3.5×3.5m，有效水深3.2m，設計停留時間38min;PH調節池和絮凝池尺寸均為L×B×H=2.5×2.0×3.5m，有效水深3.2m，設計停留時間14min。其中在反應池內投加除氟劑，通過除氟劑的螯合作用，生成大量的交聯網狀穩定不溶物;PH調節池內設有PH計，可自動控制投加酸、堿以調節進水PH至中性（除氟劑呈酸性，大量投加會使水體PH下降）;絮凝池通過投加PAM，進一步形成較大的礬花，以利于沉淀。

3.5、深度除氟沉淀池

鋼結構內襯FRP，總外形尺寸L×B×H=9.0×4.0×3.5m，共有泥斗8個，有效水深3.0m，水力負荷1.94m/m.h。沉淀池的功能是泥水分離，其頂部設有氟離子在線監測儀，若出水水質合格則上清液自流至酸堿廢水處理系統，若出水氟化物含量超標則可通過自控閥門的切換將出水排至含氟廢水調節池或應急事故池，底部污泥則由污泥泵定時排至污泥處理系統。

4、運行效果

該廢水站含氟廢水處理系統經提標改造后，出水氟化物濃度大大降低，完全滿足了設計要求。目前，含氟廢水處理系統的進水氟化物濃度約在400～600mg/L，其一級化混沉淀系統出水氟化物濃度約為10～15mg/L，深度除氟系統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，沉淀池進水PH為6.5，）。

5、建議與結論

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，因此在進入沉淀池前需將PH調至中性或若堿性，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經提標改造后，運行效果較為良好，對氟化物的去除率達到了99%以上，目前已經順利通過了相關部門的驗收。本工程實例可對類似含氟廢水系統的提標改造具有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[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.化學混凝法處理高濃度含氟廢水試驗研究.城市環境與城市生態，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律.化工環保，2000，20（06）：7-11。