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除氟剂-含氟废水处理方法
发布日期:2018-11-26      浏览次数:903
 
  一、含氟废水的来源及特点
 
  氟原子量小的卤素,位于元素周期表第2 周期第ⅦA族。一定量的氟及其有机化物具有防龋齿的作用,但含量超过或地狱允许范围,对人体会造成很大的危害。氟含量过高,会影响人体的钙、磷代谢,使人体的物质代谢与生理功能发生紊乱,从而造成氟骨症、斑齿等一系列中毒症状,研究人员对此作了比较深入的调查,确定了饮用水适宜的氟质量浓度为0.5~1.0 mg/L。根据国家标准的要求,氟在空气中的含量应低于1 mg/L,排放废水中的含量应低于10 mg/L。
 
  含氟废水主要来源于有色金属及稀土金属的冶炼、铝电解精炼、玻璃陶瓷制造、氟硅酸盐、不锈钢酸洗及硅类电器零件清洗等生产过程。废水中氟的含量及其形态,视不同的工艺而异。
 
  二、含氟废水处理方法
 
  含氟废水处理方法一般分为混凝沉淀法和吸附法两类。典型的沉淀方法有石灰沉淀法、磷酸盐沉淀法和冰晶石沉淀法。对于高浓度的氟废水,可投加石灰,使废水中的氟以CaF2的形式去除。石灰价格便宜,但溶解度较差,只能以乳液形式投加。无论采用钙盐沉淀法或其他沉淀法,常常需要解决如何克服氟化物沉淀的胶体性质、使之快速絮凝并提高固液分离效果的问题。常用的无机絮凝剂有铝盐和铁盐两大类。铝盐和铁盐除氟是基于Al3+、Fe3+能与F—形成稳定的络合物.且它们在水中水解形成吸附能力很强的絮凝氢氧化物沉淀,大量吸附废水中的F—。但铁盐的强酸性和强氧化性对设备有腐蚀;铝盐的除氟效果易受原水中的各种阴离子的影响。目前倾向于用聚铁和聚铝来代替简单的铁、铝盐。
 
 
  吸附法一般用于深度处理。含氟废水经混凝沉淀法处理,含氟量已降至10-20mg/L时,可用吸附法进一步处理。由于吸附法研究的成本较低,而且除氟效果较好,所以一直是含氟废水处理的重要方法。
 
  1.氟化钙沉淀法
 
  通过向废水中投加含钙离子的药剂,使氟离子与钙离子反应生成氟化钙沉淀,而被去除。
 
  根据钙源的不同,又可分为石灰法、石灰-铝盐法、石灰-镁盐法等。其中石灰法除氟在国内应用较为普遍。
 
  (1)石灰法  向废水中投加石灰乳,生成氟化钙沉淀(Ksp=3.4?10-11)。18℃时,氟化钙在水中的溶解度为16?10-3g/L,按F—计为7.7mg/L,故石灰法除氟所能达到的理论极限值约为8 mg/L。石灰法具有操作简单,管理方便的优点。缺点是沉淀物沉降缓慢,较难脱水,泥渣含水率高。
 
  (2)石灰-铝盐法 向废水中投加石灰乳,调整pH值,然后投加硫酸铝或聚合氯化铝,生成氢氧化铝絮凝体,吸附水中氟化钙结晶及氟离子,沉淀后除去。其除氟效果与投加的铝盐量成正比。
 
  2.吸附法
 
  吸附法是含氟废水处理的又一重要方法。当含氟废水流经吸附剂时,水中的氟被吸附剂选择性地吸附,从而达到除氟的目的。氟吸附剂可分为含铝吸附剂、天然高分子吸附剂、稀土吸附剂和其他类型的吸附剂。
 
  吸附是-种发生在两相界面的成分浓缩。吸附剂之所以具有良好的吸附特性,主要是因为它有密集的细孔结构和巨大的比表面积,或具有可以与吸附质分子形成化学键的基团,因而吸附行为可分为物理吸附与化学吸附。当废水中有多种溶质共存时,采用吸附法处理含氟废水,选择性未必理想,氟离子的吸附容量和吸附速度要受到其他溶质的影响。这时就须要控制条件提高吸附剂的吸附选择性,使之优先吸附氟离子。
 
 
  目前环瑞研制的除氟剂GMS-F1和GMS-F2,在沉淀除氟方面具有很好的效果,除氟剂GMS-F1和GMS-F2的反应非常迅速,可直接投加,对氟超标的废水进行处理,由于废水的含氟高低不一,因而投加量有所不同;投加量应根据实验室小试初步确定,并在实际使用中进行调整。

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