独居石是一种含稀土磷酸盐矿物，是重要的稀土矿物，约占世界稀土总量的28%。独居石一般以单体独居石和氟碳铈矿共生存在。独居石矿化学式表示为(La～Lu，Y)PO4，同时含有ThO2和U3O8，ThO2含量可高达12%，因此具有放射性。独居石结构稳定，在高温下也极不容易分解，工业上常采用碱溶液分解和浓硫酸分解两种方法。碱溶液分解法可使钍和铀的氢氧化物形式分离出来，而浓硫酸分解法则是将稀土元素溶解进入溶液中，再做进一步分离。独居石矿以碱溶液分解工艺为主，硫酸焙烧工艺存在的主要问题是焙烧过程中产生HF及SO2等有害气体。检测发现，碱工艺冶炼独居石产生的废水中含氟量达600mg/L，超出了国家废水排放标准(10mg/L)。碱性稀土含氟废水除氟是当前研究的热点之一。

　　独居石冶炼废水成分复杂、污染物种类多且严重、存在的形态容易分生变化、具有腐蚀作用、治理难度大等特点。氟在溶液中一般认同是酸性废水中氟以HF形式存在，碱性废水中则以F-形式存在，实际排放废水中氟含量远远大于检测数据。目前处理含氟废水的方法主要有吸附法、电凝聚法、反渗透膜、离子交换法、化学沉淀法和混凝沉淀法等。目前稀土矿尚未有对稀土矿独居石碱性含氟废水处理的报道。实验采用工业废弃物电石渣处理独居石碱性含氟废水，并研究了碱性废水中氟离子浓度与pH值关系，电石渣加入量、震荡搅拌时间、不同碱度对除氟率的影响。结果表明用电石渣处理独居石碱性含氟废水得到了比较满意的效果，成本低廉，可广泛应用于碱性含氟废水处理。

　　实验

　　主要仪器

　　YP2001型电子天平，PHS-3C数显台式酸度计PXS-215型离子活度计，SHA-C水浴恒温振荡器，ESIDA-H-42电热鼓风干燥箱。

　　 试剂

　　盐酸(分析纯)，盐酸(1∶1)：分别量取250mL蒸馏水和浓盐酸置于500mL试剂瓶中，摇匀备用。氢氧化钠(分析纯)，氢氧化钠溶液(2mol/L)：称取40.0g氢氧化钠，用水定容于500mL试剂瓶中，摇匀备用。实验用水均为二次蒸馏水。

　　 实验原理和方法

　　电石渣是电石水解获取乙炔气后的废渣，主要成分有Ca(OH)2、CaO、CaS、Ca3N2、Ca3P2、Ca2Si等，电石渣中的钙离子和碱性含氟废水中氟离子反应生成难溶的氟化钙，从而达到除氟的目的。实验使用的碱性含氟废水来自独居石冶炼产生的废水，含氟离子浓度为584.3mg/L，pH=11.8。电石渣中钙的含量为60%，采用离子选择性电极法在PXS-215型离子活度计上测定F-的含量。

某蒽醌法双氧水生产装置废水污染物主要有磷酸三辛酯、芳烃、2-乙基蒽醌、四氢-2-乙基蒽醌、过氧化氢(H2O2)等，外观呈浅橙色，有较浓的芳烃气味，pH值为5~7，H2O2质量分数高达0.2%，重铬酸盐法化学需氧量(CODCr)达2000~10000mg/L，总磷质量浓度高达300~500mg/L，且大部分为有机膦。采用常规的絮凝沉降、气浮、厌氧/好氧(A/O)、曝气生物滤池(BAF)工艺处理后，含磷废水出水COD可实现达标，但总磷质量浓度在5mg/L左右，无法达到GB31571—2015《石油化学工业污染物总磷直接排放标准》要求(排放限值1.0mg/L、其中特别排放限值0.5mg/L)。因此亟需开发深度脱磷技术，实现该H2O2装置含磷废水的达标排放。

　　铁碳微电解技术又称内电解法，是目前处理高浓度、高色度、难生物降解有机物的一种理想工艺，广泛应用于化工、制药、印染、造纸等行业的废水处理。鉴于H2O2装置含磷废水中含质量分数约0.2%的H2O2，在酸性环境下可以与铁碳微电解过程中生成的亚铁离子(Fe2+)形成芬顿氧化体系，使有机膦氧化分解，有利于生化处理含磷废水。文章探讨了铁碳微电解时间对除油处理后的H2O2装置含磷废水的影响。

　　实验部分

　　1)原料：铁碳填料、某企业H2O2装置工艺含磷废水、除油剂。

　　2)设备：HGX-200型旋涡式充气增氧机、沉降槽(聚丙烯材质、自制)。

随着国家“水十条”的出台，对火电厂而言，如何实现水的重复利用，力争实现废水零排放，就显得尤为重要。采用敞开式循环水冷却系统的火电厂既是用水大户又是排水大户，其循环水排污水量占排水总量的70%～80%，因此，对循环水排污水进行重复利用就成为火电厂节水的重点。

　　某电厂安装6台350MW燃煤发电机组，采用敞开式循环水冷却方式，每年新鲜水用量约为2200万m3，排水量约为400万m3。该厂烟气脱硫采用石灰石/石膏湿法脱硫工艺，每年脱硫用水量约为230万m3。如果能将循环水排污水用于脱硫，不但可节约用水而且可以减少废水排放。该电厂人员通过试验，成功地将循环水排污水用于脱硫生产，解决了这一问题。

　　1、脱硫用水情况

　　石灰石/石膏湿法烟气脱硫(FGD)工艺是将石灰石磨成粉，再配成浆液，喷入脱硫吸收塔中与烟气中的二氧化硫反应，终生成石膏。该工艺具有运行稳定、脱硫效率高的优点，但用水量很大。湿法脱硫系统用水大体可分为4类：石灰石制浆用水、设备冲洗水、运转设备冷却水和废水处理系统用水。该电厂每台机组脱硫用水量为50～60t/h，平均为55t/h。

　　1.1 石灰石制浆系统用水

　　该电厂采用湿式球磨机自磨石灰石粉，将石灰石粉制成质量分数为25%～35%的浆液。制浆用水量占脱硫用水总量的20%～35%。

　　1.2 设备冲洗水

　　设备冲洗水主要是除雾器冲洗水和真空皮带机冲洗水，也有临时性冲洗水，如浆液输送设备及管道的冲洗水等。

　　1.2.1 除雾器冲洗水

　　脱硫除雾器安装在吸收塔顶部，其作用是除去脱硫后的尘雾及液滴，截留下来的灰尘、石膏颗粒和盐分会黏附在除雾器上，为保证除雾器长期高效运行，必须及时对其进行冲洗。冲洗水会落入吸收塔中，同时起到调节浆液密度和吸收塔水位的作用。这部分水用量较多，占脱硫用水总量的55%～65%。

　　1.2.2 真空皮带机冲洗水

　　为保持石膏滤布的清洁和减少石膏细灰杂质及可溶性盐类含量，在石膏脱水过程中，需对滤饼和滤布进行连续冲洗，冲洗水量占脱硫用水总量的10%～15%，但大部分会返回吸收塔重复使用，补充水量占脱硫用水总量的1%左右。

　　1.3 转动设备冷却用水

　　增压风机、浆液循环泵及其他泵运转过程中会发热，需进行冷却。这部分水量较少，占脱硫用水量的2%～4%。这部分水汇入吸收塔，几乎无损耗。

　　1.4 废水处理系统用水

　　脱硫系统运行过程中会产生废水，处理废水时需加入化学药剂。配制药剂时需消耗一部分水，这部分水占不到1%的脱硫用水量。

　　2、脱硫用水水质要求

　　国标和行业规范中均未对脱硫用水作出专门规定，现对各类用水分别说明。

　　2.1 制浆用水

　　因浆液终会进入脱硫吸收塔中，所以，制浆水水质要综合考虑二氧化硫吸收、石膏氧化反应、设备防腐等的要求。

　　2.1.1 氯离子

　　氯离子质量浓度过高会引起金属部件的点蚀，所以，一般要求吸收塔内氯离子质量浓度控制在20000mg/L以内。对于制浆用水，应尽量控制氯离子质量浓度，以避免因氯离子质量浓度升高而被迫加大脱硫废水排放。

　　2.1.2 有机物(COD)

　　有机物含量过高时，运行过程中吸收塔上部会发生起泡现象。如某电厂工艺水COD达到40mg/L时，吸收塔产生大量气泡，不得不通过添加消泡剂来抑制气泡的生成。此外，也有实验证实，大多数有机物对于亚硫酸钙的氧化有抑制作用。综合考虑，制浆用水COD控制在30mg/L以下是很有必要的。

　　2.1.3 悬浮固形物

　　悬浮固形物会覆盖在石灰石表面，影响二氧化硫吸收反应，降低脱硫效率，所以将工艺水中悬浮固形物质量浓度控制在一定范围内也是很有必要的，但脱硫的标准和技术规范中均未见到此控制值。该电厂多年的运行经验表明：悬浮固形物质量浓度控制在200mg/L以内，对脱硫运行无明显不良影响。

　　2.1.4 油类

　　与一般有机物对亚硫酸钙的氧化抑制作用相比，油类物质对亚硫酸钙的氧化抑制作用则快速得多，油类物质进入吸收塔会使浆液品质迅速变差，所以必须将工艺水中的油类物质质量浓度控制在一定范围内。该厂多年的运行经验表明：油类物质质量浓度控制在5mg/L以内，对脱硫运行无不良影响。

　　2.1.5 有机膦

　　有机膦水处理剂对亚硫酸钙的氧化也有一定程度的抑制作用，但当有机膦质量浓度控制在5mg/L以下时，其对亚硫酸钙的氧化作用影响不明显。

　　2.2 除雾器冲洗水

　　湿法脱硫系统中，对于除雾器冲洗水的水质，既要防止除雾器冲洗水喷嘴因工艺水中的悬浮物杂质含量过高而引起堵塞，也要防止因硬度离子含量过高而引起喷嘴结垢现象。JB/T10989—2010《湿法烟气脱硫装置专用设备除雾器》中建议的冲洗水水质要求为：pH值，7～8;Ca2+质量浓度，≤200mg/L;SO42-质量浓度，≤400mg/L;SO32-质量浓度，≤10mg/L;总悬浮固形物质量浓度，<1000mg/L。可见，除雾器冲洗水对水质要求不高，一般的工业水可满足要求。

　　2.3 转动设备冷却水

　　为尽可能减缓转动设备冷却系统的结垢、腐蚀、堵塞，对转动设备冷却用水水质提出了相对较高的要求，根据DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》的规定，转动设备冷却水水质应符合以下要求：pH值，6.5～9.5;硬度(以CaCO3计)，≤250mg/L;总悬浮固形物质量浓度，<50mg/L(300MW以上机组)，<100mg/L(其他机组)。

　　3、循环水排污水水质