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湖南省科升水務有限公司
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生產廢水回用工藝簡介廠區排放的玻璃蒙砂生產廢水顯酸性，含有大量的氟離子、硫酸根離子和少量的氨氮，需對廢水調節PH值并采用化學方法去除廢水中的離子
生產廢水回用工藝簡介
廠區排放的玻璃蒙砂生產廢水顯酸性，含有大量的氟離子、硫酸根離子和少量的氨氮，需對廢水調節 PH 值并采用化學方法去除廢水中的離子。
蒙砂廢水的化學處理方法一般采用化學沉淀法。
化學沉淀法是含氟廢水處理中的方法，主要應用于高濃度含氟廢水處理，采用較多的是鈣鹽沉淀法，即石灰沉淀法，通過向廢水中投加鈣鹽等化學藥品，使鈣離子與氟離子、硫酸根離子反應生成 CaF 2 沉淀和 CaSO 4 沉淀， 來實現除去廢水中的 SO 42+ 和 F - 的目的。
該工藝簡單方便，費用低，但是處理后的廢水中氟含量達 15mg/L 后，再加石灰水，很難形成沉淀物，因此一般化學沉淀法用于高濃度含氟廢水的一級處理反應。
（2）混凝反應處理工藝
本工程廢水經過化學沉淀后，為使生成的沉淀物快速聚凝沉淀，應在廢水中投加高分子混凝劑(如聚丙烯酰胺)，使細小的沉淀物在絮凝劑的作用下形成大的絮體，經沉淀或過濾去除，但廢水中仍有殘留的膠體及離子，可增加混凝處理工藝進一步處理。
混凝的基本原理如下：
①壓縮雙電層作用:
廢水中細微膠粒能維持穩定的分散懸浮狀態，主要是由于膠粒的電位。如能消除或降低膠粒的電位， 就有可能使微粒碰撞聚結， 失去穩定性。 在水中投加電解質—PAC(聚合氯化鋁)、PAM（聚丙烯酰胺）混凝劑可達此目的。例如本工程廢水中含有帶負電荷的懸浮膠粒、油脂，
在投入鐵鹽或鋁鹽等混凝劑后，混凝劑提供的大量正離子會涌入膠體擴散層甚至吸附層。因為膠核表面的總電位不變，增加擴散層及吸附層中的正離子濃度，就使擴散層減薄，電位降低。當大量正離子涌入吸附層以致擴散層*消失時，電位為零，稱為等電狀態。在等電狀
態下，懸浮膠粒或蛋白間靜電斥力消失，膠粒最易發生聚結，形成沉淀或浮渣得以去除。
②吸附架橋作用:
三價鋁鹽或鐵鹽以及其他高分子混凝劑溶于水后， 經水解和縮聚反應形成高分子聚合物，這些物質具有線性結構。這類高分子物質可被膠體或溶解態色度微粒所強烈吸附。因其線性長度較大，當它的一端吸附某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，在相距較遠的兩膠粒間進
行吸附架橋，使顆粒逐漸結大，形成肉眼可見的粗大絮凝體或浮渣。這種由高分子物質吸附架橋作用而使微粒相互粘結的過程，稱為絮凝。
③沉淀網捕作用
三價鋁鹽或鐵鹽等水解而生成沉淀物。這些沉淀物在自身沉降過程中能集卷、網捕水中的懸浮膠體及浮油等微粒，使之粘結，從而實現懸浮物的*去除。上述三種作用產生的微粒凝結理象—凝聚和絮凝總稱為混凝。整個混凝過程可以分為兩個階段，即混合階段和反應階段。投加混凝劑為混合階段，廢水和化學藥劑在混凝反應池的曝氣攪拌為反應階段。水力條件的配合對這兩個階段的處理效果非常重要。
混合階段的要求是使藥劑迅速均勻地擴散到全部廢水中以創造良好的水解和聚合條件，使膠體脫穩并借顆粒的布朗運動和紊動水流進行凝聚，在此階段并不要求形成大的絮凝體，混合階段要求快速和劇烈的攪拌，在幾秒鐘或一分鐘內完成。本設計中采用曝氣攪拌過程完
成。對于高分子混凝劑，由于它們在水中的形態不象無機鹽混凝劑那樣受時間的影響，混合的作用主要是使藥劑在水中均勻分散，混合反應可以在很短的時間內完成。
綜合以上論述，本次工藝設計采用化學沉淀處理后，投加 PAM（聚丙烯酰胺）加快凝聚沉淀，向廢水中加入 PAC（聚合氯化鋁）、PAM（聚丙烯酰胺）為混凝藥劑去除殘留膠體離子的工藝，設備采用全自動成套加藥設備全部自動控制完成。
（3）物理處理工藝
蒙砂廢水的物理處理工藝有吸附法、反滲透法、精密過濾法等。
a 吸附法
吸附現象是指在一定條件下，一種物質的分子、原子或離子能自動的附著在某固定表面的現象，或者某物質界面層中，濃度自動發生變化的現象，一般吸附劑的吸附機理都是與Langmyir 機理有關的，用吸附材料來降氟主要是通過水中 F- 擴散到固定吸附劑表面，與吸附
劑表面鍵合或只是通過比較弱的分子間作用力吸附在表面上。吸附法是利用吸附劑與 F- 的吸附作用、離子交換作用或絡合作用等將氟離子去除，操作時將吸附劑填入填充柱，采用動態吸附方式進行，這種方法操作簡便，除氟效果較為穩定，但現用吸附劑的吸附容量偏低，再生困難，重復利用次數少。
b 反滲透法
反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透，從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液 ， 即濃縮液。
從本質上來說，反滲透沒有選擇性，只是在除鹽過程中將 F- 和 SO42+ 一起去除，反滲透可以十分有效的、可靠的實現高氟苦咸水除氟除鹽的雙重目的，但目前在我國還未得到廣泛采用，主要是由于反滲透法耗資大，運行成本高、易污染、使用壽命短等。
c 精密過濾法
精密過濾是采用成型的濾材，在壓力的作用下，使原液通過濾材，濾渣留在管壁上，濾液透過濾材流出，從而達到過濾的目的。精密過濾具有如下特點：
①高效能去除水中固體顆粒，99%去除 5μm 及以上顆粒；
②結構合理，體積小、重量輕；
③納污能力高、耐腐蝕性強；
④使用壽命長、沒有纖維脫落。
⑤耐溫好、流量大、操作方便；
精密過濾能夠很*的去除廢水中殘留的懸浮物和沉淀物，作為蒙砂廢水的深度處理單元得到廣泛的應用。
（4）最終的廢水處理工藝
經過認真比較，并考慮蒙砂廢水的特點，最終確定采用化學處理方法和物理處理方法相合的處理工藝，具體工藝見工藝流程圖。
廠區廢水主要有 2 號、 4 號水洗槽的清洗廢水和 6 號槽的噴淋廢水，廢水經地下管道匯流到調節池，進行調節水質水量，調節池設有微孔曝氣器用于吹脫氨氮，由自動加堿裝置向中和反應池投加氫氧化鈣溶液，使廢水中的 F- 、SO42- 等離子與 Ca 2+ 發生化學沉淀反應并調節廢水 PH 值，中和調節池廢水自流進入絮凝反應池一號，由自動加藥裝置投加 PAM，并投加混凝劑 PAC,混凝劑加入到水中后，對水中懸浮物的進行架橋吸附作用將廢水中的 CaSO 4 和 CaF 小顆粒沉淀物凝聚成大的絮狀物，出水自流進入混凝沉淀池一號池，進行沉淀物與水的分離，沉淀物被吸泥泵提升至污泥池，污泥池污泥經螺桿泵打壓至板框壓濾機，壓縮成干物質，干物質外運處置。壓濾系統的廢水自流到調節池。
混凝反應池一號出水自流進入絮凝反應池二，由自動加藥裝置投加 PAM，通過 A13+ 與 F - 的絡合、水解的中間產物以及最后生成的無定型絮體對 F- 、SO4 2- 等離子交換、吸附、卷掃等，使水中的
細小顆粒、膠體、離子等凝聚成大的絮狀體，水中離子的濃度進一步降低，出水自流進入混凝沉淀池二號，混凝沉淀池沉淀物也由吸泥泵提升至污泥池進行同樣的處理，混凝沉淀池二號出水自流到清水池，清水池設有提升泵，將清水打到精密過濾器，能對水中微米級雜質進行截留、分離和過濾。精密過濾器出水經管道流至生產線，進行回用。
上述工藝出水可達到甲方回用用水的要求。
設備間為全地上結構，低噪音鼓風機、自動加藥系統、自動加堿系統、控制系統及配電系統等均置于設備間內。
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