氯化鑭在污水處理中具有廣泛的應用,以下結合具體案例詳細說明其實際應用場景及效果:
1. 低濁污水深度除磷
英文: Lanthanum chlorideanhydrous
分子式:LaCl3·7H2O
氯化鑭分子量:353.26
CAS. 10025-84-0
案例背景:
某污水處理廠針對低濁度污水(總磷濃度約 1.5-2.0 mg/L),采用氯化鑭改性生物炭復合絮凝劑進行深度除磷。
處理工藝:
復合絮凝劑制備:將剩余污泥經堿處理、燒制得到生物炭,再通過酸洗改性。
將改性生物炭與氯化鑭溶液(濃度 5-50 g/L)恒溫振蕩,固定氫氧化鑭。
與聚合氯化鋁混合反應,制得復合絮凝劑。
投加與操作:投加量為 20-200 mg/L,采用溶氣氣浮或微納米氣浮裝置。
控制溶氣壓力 0.2-0.5 MPa,水力停留時間 15-30 分鐘。
處理效果:
出水總磷濃度穩定降至 0.10 mg/L 以下(溶氣氣浮法),滿足一級 A 排放標準。
復合絮凝劑通過吸附、離子交換和化學反應協同作用,提升了磷的去除效率。
2. 含氟廢水處理
案例背景:
某化工企業含氟廢水(氟化物濃度 100-150 mg/L),采用氯化鑭沉淀法聯合絮凝劑處理。
處理工藝:
投加氯化鑭:分兩次投加氯化鑭溶液(濃度 0.5-5.0 mol/L 鹽酸溶液配制),間隔 10 分鐘,確保氟離子充分反應生成氟化鑭沉淀。
絮凝沉淀:投加聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM),促進沉淀絮凝。
pH 調節:控制 pH 至 7-9,優化沉淀條件。
處理效果:
氟化物濃度降至 10 mg/L 以下,達到《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)一級標準。
氯化鑭與氟離子的反應速率快,沉淀效率高,且成本低于傳統鈣鹽法。
3. 印染廢水強化處理
案例背景:
某印染廠采用膜生物反應器(MBR)+ 氯化鑭組合工藝處理高色度廢水(COD 約 800-1000 mg/L)。
處理工藝:
氯化鑭投加:在 MBR 系統中持續投加氯化鑭溶液(濃度 5-10 mg/L),提升污泥活性。
協同作用:氯化鑭通過電荷中和與吸附作用,改善污泥絮體結構,降低污泥體積指數(SVI),延緩膜污染。
處理效果:
COD 去除率從 80% 提升至 83%,出水 COD 穩定在 65 mg/L 以下。
污泥沉降性能顯著改善,SVI 從 106.78 mL/g 降至 68.76 mL/g,延長了膜清洗周期。
4. 含鹽廢水處理
案例背景:
某化工園區含鹽廢水(鹽度 5-10 g/L),采用MBR + 氯化鑭工藝提升處理效率。
處理工藝:
氯化鑭強化:投加氯化鑭(濃度 10-20 mg/L),增強污泥對鹽度的耐受性。
運行優化:調整水力停留時間(HRT)至 11.8 小時,穩定污泥濃度(MLSS 達 13.29 g/L)。
處理效果:
COD 去除率穩定在 85% 以上,氨氮去除率提升至 90%。
氯化鑭通過抑制鹽度對微生物的毒性,維持了系統的穩定運行。
5. 工業廢水除磷與重金屬
案例背景:
某金屬加工企業廢水(含磷 5-8 mg/L,重金屬銅、鎳各約 2 mg/L),采用氯化鑭沉淀法協同處理。
處理工藝:
同步沉淀:投加氯化鑭(劑量 50-100 mg/L),與磷酸鹽生成磷酸鑭沉淀,同時吸附重金屬離子。
pH 控制:調節 pH 至 8-10,促進金屬氫氧化物沉淀。
處理效果:
總磷降至 0.5 mg/L 以下,銅、鎳濃度分別降至 0.5 mg/L 和 0.3 mg/L,滿足排放標準。
氯化鑭的吸附性能有效減少了二次污染風險。
總結
氯化鑭在污水處理中的應用優勢包括:
高效性:通過化學沉淀與吸附協同作用,快速去除磷、氟、重金屬等污染物。
環保性:生成的沉淀穩定,避免二次污染,且藥劑本身毒性低。
經濟性:相比傳統藥劑(如鐵鹽、鋁鹽),用量少、成本低,尤其適用于低濃度廢水深度處理。
實際應用中需根據水質特性、處理目標選擇合適的投加方式和劑量,并通過小試或在線監測優化工藝參數。