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废水除氟方法你知道哪些?

发布时间:2021-04-08      点击次数:184

  氟污染问题的严重性致使含氟废水的处理研究一直受到环保领域的极度关注,目前工业上应用的含氟废水的处理方法主要有沉淀法、电化学法、吸附法、离子交换树脂法及微生物除氟法等。 近年来逐渐又开发了石灰-粉煤灰联用法、膜渗透法、精馏法、流化床法等用于辅助除氟。在众多方法中,化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法由于实用性较强备受关注。

  沉淀法。沉淀法在工业中多用于含氟废水的预处理,需在含氟废水中加入石灰、电石渣、钙盐、混凝剂等物质,与氟离子反应生成难溶的氟化物沉淀或共沉淀,通过固液分离去除氟离子。一些混凝剂可以吸附废水中的氟离子,积聚为絮凝物沉淀,能够实现很好的除氟效果。常用的混凝剂有铝盐、铁盐、聚丙烯酰胺及高分子絮凝剂等。相对于无机混凝剂,有机混凝剂的加入可以加快沉淀速度,用量少且除氟*,不会额外引入杂质离子。陈威等采用多级混凝沉淀法对光伏企业生产的酸性含氟废水进行处理。其以氯化钙为沉淀剂,聚氯化铝为混凝剂,聚丙烯酰胺为助凝剂,采用二级沉淀法可将 pH 约为 3、F-质量浓度为1.0g/L 的含氟废水降至 10 mg/L,达到工业一级排放标准的要求。

  以石灰作为沉淀剂除氟方法简单、成本低廉,但是去除效果有限,被广泛应用于高浓度含氟废水粗略除氟,排放泥渣较多。

  山东环瑞生态除氟剂化学沉淀法的操作简单。吨水成本低,出水稳定<1mg/L。

  电化学法。 电化学除氟技术以电渗析法和电凝聚法研究居多,在工业中的应用还不成熟。电凝聚法是通过电解产生的金属絮状沉淀,经静电吸附或离子交换达到去除氟离子的效果,可将废水中的氟离子质量浓度降低到 1 mg/L, 但是该方法也仅适用于低浓度含氟废水的处理。在电解过程中铝电极和铝镁电极是很常用的,其电离出的 Al3+、Mg2+较为活泼,在一定 pH 条件下生成氢氧化铝、氢氧化镁絮状沉淀,能够很好地吸附除氟,并不会影响水质,是简单、安全的方法之一。但是,该方法也存在一定的弊病,随着电解产生的絮状沉淀增多,电极表面逐渐被致密薄膜所覆盖,电极溶解性减弱导致除氟能力变差。为克服电极的钝化,需要定时对电极板进行清理,因此不适用于处理大量高氟废水,应用具有很大的局现性。电渗析法最早应用于海水淡化中,是凭借电位差的推动力及离子交换膜的选择透过性使溶液中的阴阳离子进行选择性分离的过程。电渗析法除氟技术效率高、无污染,同时可以降低水的含盐量,主要用于高盐高氟地区的饮用水处理。交换膜极易被污染还需原液进行预处理,因此该方法还未得到大规模推广。

  吸附法。吸附法除氟是将含氟废水通过吸附剂设备,氟离子与吸附剂进行离子交换或化学反应存留在吸附剂上,达到除氟的效果。吸附剂可以通过再生恢复其吸附性能,循环利用。常用的填料类吸附剂都具有较密的孔隙结构和较大的比表面积,表面具有适合与氟离子作用形成化学键的基团,主要有含铝吸附剂(活性氧化铝、聚铝盐、分子筛等)、稀土类吸附剂、改性粉煤灰、改性沸石、树脂等。该方法可以将预处理废水的氟质量浓度由 15~30 mg/L 降低到 1 mg/L,并且采用动态连续离子吸附系统,处理效率更高。

  离子交换树脂法。近年来各种树脂的应用研究较为火热,利用树脂提取或除去某些元素可以达到很好的效果。离子交换树脂除氟法是基于某些树脂的阴离子可以与氟离子进行交换,从而降低废水中的氟化物含量。孙晓文等的氨基改性树脂、蔡莉等的改性亚氨基膦酸树脂、陈斌等合成负载Ce4+的脲醛树脂(Ce-UF)对废水中的氟具有较高的选择性,除氟效果稳定,且对设备无腐蚀性。由于树脂本身价格昂贵且再生处理成本较高, 在工业中应用受限, 但是对于稀有金属及价格高昂的金属提取则具有重要的意义。

  生物除氟法。利用好氧或厌氧微生物的吸收及氧化作用除氟是近几年发展起来的新兴技术,它是一种安全、环保、节能的水处理方法。某些细菌在特定环境中可以降解某些含氟有机物,通过对其进行筛选培养,然后应用到特定含氟有机物的废水中,可以达到很好的除氟效果。但是,该方法不适用于盐含量较高的废水,氯化钠质量浓度大于4 g/L及硫酸钠质量浓度大于2.5 g/L会抑制微生物的生长,可以先进行稀释再进行处理。由于细菌等微生物对废水的温度、酸碱度等条件很敏感,并且在生产中细菌的培育都存在很多实际的问题, 因此目前仅限于实验室研究阶段。

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