废水站含氟废水提标改造工程实例

翟新桥

摘要：通过提标改造，山东青岛某企业废水站含氟废水处理系统的出水氟化物含量由10～15mg/L减少至到2mg/L以下。本文详细描述了提标改造的内容、所采用的工艺及设计参数，可为类似工程提供参考。

关键词：废水站;提标改造;含氟废水;深度处理

1、工程概况

山东青岛某企业废水站总设计规模为9600m/d，其中含氟废水处理系统设计规模为1680m/d。废水总排口执行《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）表1中的B级标准，见表1。其中，含氟废水处理系统的进水氟化物设计浓度为800mg/L，出水氟化物浓度的限值为20mg/L，项目建成后废水站一直稳定运行。

后来，由于其下游龙泉河污水处理厂的排污口位置出现变更，根据环评要求其尾水水质需满足《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中类的五类标准（氟化物≤1.5mg/L），而该污水处理厂并不具备除氟功能，无法满足出排放限值的要求。因此，应政府相关部门的要求，该企业对废水站含氟废水处理系统进行了提标改造，在原有一级化混沉淀的基础上，新增了一套深度除氟系统。

1.1、设计出水水质

该废水站主要处理产线上机台排出的各类废水，其出水水质如下表所示：

1.2、含氟废水系统提标改造前工艺流程

2、提标改造

目前主流的除氟工艺有两级化混沉淀（投加氯化钙和石灰）、一级化混沉淀+深度除氟（投加除氟剂）、一级化混沉淀+活性氧化铝除氟和一级化混沉淀+电化学除氟等除氟工艺。但两级化混沉淀存在污泥量大，出水硬度高的缺点，且出水氟化物指标不能满足要求（最多只能将出水氟化物浓度降到8mg/L左右）;一级化混沉淀+活性氧化铝除氟工艺简单，运行成本也较低，但存在滤料容易板结，出水水质不稳定的缺点;一级化混沉淀+电化学除氟工艺具有自动化程度高，污泥量小的优点，但也存在操作复杂，设备造价高，工艺不成熟，出水水质不稳定的缺点;而一级化混沉淀+深度除氟（投加除氟剂）则具有工艺相对成熟，流程简单，出水水质稳定的优点，其唯一缺点是药剂投加量较大，运行成本较高。

经反复研究论证，本项目采用了工艺相对成熟，流程简单，出水水质稳定，改造成本较低的一级化混沉淀+深度除氟（投加除氟剂）工艺，即在原有一级化混沉淀（投加氯化钙和石灰）的基础上新增了一套深度除氟系统。

3、主要构筑物及设计参数

3.1、含氟废水调节池

地上式钢砼结构，密闭池体，外形尺寸L×B×H=10.55×10.05×4.7m，有效水深4.0m，设计停留时间6.0h，其主要功能是将含氟废水均质均量。调节池池底设有鼓风曝气搅拌系统，侧壁设有静压式液位计和透明液位管。

3.2、含氟废水化混系统

钢结构内衬FRP，总外形尺寸L×B×H=6.0×6.0×4.6m，共分4格，每格尺寸均为L×B×H=3.0×3.0×4.6m，有效水深4.2m，设计停留时间32min。其中PH调节池内设有PH计，可自动控制投加酸、碱以调节进水PH至中性;反应池通过投加氯化钙，生成氟化钙絮体;混凝池通过投加PAC，以增强氟化钙絮体的沉降性能;絮凝池通过投加PAM，进一步形成較大的矾花，以利于沉淀。

3.3、含氟废水沉淀池

钢结构内衬FRP，总外形尺寸φ×H=8.5×4.6m，有效水深4.0m，水力负荷1.23m/m.h。沉淀池的功能是泥水分离，上清液自流至中间水池，底部污泥则由刮泥机刮至泥斗，并由污泥泵定时排至污泥处理系统。

3.4、深度除氟化混系统

钢结构内衬FRP，总外形尺寸L×B×H=6.0×4.0×3.5m，共分3格，其中反应池尺寸L×B×H=4.0×3.5×3.5m，有效水深3.2m，设计停留时间38min;PH调节池和絮凝池尺寸均为L×B×H=2.5×2.0×3.5m，有效水深3.2m，设计停留时间14min。其中在反应池内投加除氟剂，通过除氟剂的螯合作用，生成大量的交联网状稳定不溶物;PH调节池内设有PH计，可自动控制投加酸、碱以调节进水PH至中性（除氟剂呈酸性，大量投加会使水体PH下降）;絮凝池通过投加PAM，进一步形成较大的矾花，以利于沉淀。

3.5、深度除氟沉淀池

钢结构内衬FRP，总外形尺寸L×B×H=9.0×4.0×3.5m，共有泥斗8个，有效水深3.0m，水力负荷1.94m/m.h。沉淀池的功能是泥水分离，其顶部设有氟离子在线监测仪，若出水水质合格则上清液自流至酸碱废水处理系统，若出水氟化物含量超标则可通过自控阀门的切换将出水排至含氟废水调节池或应急事故池，底部污泥则由污泥泵定时排至污泥处理系统。

4、运行效果

该废水站含氟废水处理系统经提标改造后，出水氟化物浓度大大降低，完全满足了设计要求。目前，含氟废水处理系统的进水氟化物浓度约在400～600mg/L，其一级化混沉淀系统出水氟化物浓度约为10～15mg/L，深度除氟系统出水氟化物浓度约为1～1.5mg/L（除氟剂加药量为900mg/L，PAM加药量为6mg/L，沉淀池进水PH为6.5，）。

5、建议与结论

5.1、除氟剂与氟离子所形成的氟化物絮体尺寸较小，沉降速度慢，容易跑泥，因此在进入沉淀池前需将PH调至中性或若碱性，并加大PAM的投加量（至少在5mg/L以上），若有可能则尽量增大沉淀池的平面尺寸，降低水力负荷，以利于含氟污泥的沉淀。

5.2、该废水站含氟废水处理系统经提标改造后，运行效果较为良好，对氟化物的去除率达到了99%以上，目前已经顺利通过了相关部门的验收。本工程实例可对类似含氟废水系统的提标改造具有一定的借鉴意义。

参考文献：

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[2]  姜利群，季民，顾平.化学混凝法处理高浓度含氟废水试验研究.城市环境与城市生态，1998，11（04）：7-9。

[3]  卢建杭，王红斌，刘维屏.铝盐混凝法去除氟离子的一般作用规律.化工环保，2000，20（06）：7-11。