5.2 处理工艺与控制参数

    规定中一、二、三级中和处理工艺及pH值的控制参数是基于以下中和反应机理：

    从上述反应可以看出：当一级中和的pH值控制为3～5时，主要以去除氟为主，生成氟化钙(CaF₂)，同时生成可溶性的酸式磷酸钙(磷酸氢钙)进入第二级反应；当二级中和的pH值控制为6～9时，主要以去除磷为主，生成磷酸三钙[Ca₃(PO₄)₂]沉淀物，同时去除剩余的氟，生成氟化钙(CaF₂)沉淀物，这种工艺适用于含氟浓度小于1000mg/L的磷肥生产污水；当三级中和的pH值控制为不小于12时，因反应生成更难溶解的氟磷灰石，可去除更多残留的磷酸盐及氟，这种工艺适用于含氟浓度大于1000mg/L的磷肥生产污水。
    目前，我国磷肥生产中副产的氟硅酸以加工氟硅酸钠为主。氟硅酸钠生产污水是目前国内外最难治理的化工污水之一，污水除了含氟浓度高达3000mg/L～10000mg/L外，还含有颗粒极细的(10μm～20μm)硅胶附着在氟、磷难溶盐类上不容易下沉，固液分离效果差。此外，氟化钙在18℃时于水中的溶解度为15.6mg/L(折氟计6.93mg/L)，当水中含有氯化钠、硫酸钠等盐类时，由于盐效应还会增加氟化钙的溶解度。单纯的氟硅酸钠生产污水不含磷酸盐，只含有氟盐，只能生成氟化钙，不能生成难溶的氟磷灰石，致使出水中的氟含量难以达标。为此，对氟硅酸钠生产污水宜按本条第3款执行。根据实际情况，三级中和加酸回调后，可增设过滤设施，目的是对加酸中和回调后生成的氟化钙和氟磷酸钙等悬浮物进行有效的过滤，从而进一步去除污水中的氟，实现达标排放的最终目标。
5.2.3 运行经验表明，当采用石灰中和处理磷肥酸性污水时，受污水水质的影响，虽然强酸、强碱反应速度快，但反应生成氟化钙(CaF₂)和磷酸钙[Ca₃(PO₄)₂]沉淀物需要的时间较长，同时中和池(槽)中pH值的检测数据常常有滞后的情况，出水容易超标，每级采用两座或以上的中和池(槽)才能适应水质负荷的冲击，使反应混合较均匀，从而使出水水质稳定。中和反应时间应以试验为依据，当无试验数据时可采用本条的规定。
5.2.4 中和池(槽)后设置絮凝池(槽)的目的是使微小的絮体长大以便沉淀分离。絮凝反应时间直接影响絮凝效果，污水水质不同，絮凝反应时间也不同，因此有条件时最好通过试验确定。无条件试验时，结合磷肥污水的特性和处理运行经验，提出絮凝反应时间取20min～30min。絮凝反应采用机械搅拌对水质、水量的变化适应性强，反应效果好，所以推荐采用机械搅拌。