除氟方法
脱硫废水除氟方法简介及最新工艺推荐

脱硫废水除氟方法简介及最新工艺推荐燃煤电厂在使用燃煤发电的过程中会产生大量的硫氧化物(SOx),例如二氧化硫(SO2),为了去除烟气中的二氧化硫,燃煤电厂会使用排烟脱硫(FGD,FlueGasDesulfurization)设备,凭借抽取大量二价碱土金属工业用水与烟气中的含硫废气进行脱硫反应,再将经过“脱硫”反应后的含有硫酸根的酸性废水处理排放,以下简称为脱硫废水。
所述脱硫废水的成分,含有浓度大于20000mg/L,即20000ppm的硫酸根离子,浓度大于600ppm的氯离子,浓度介于50~200ppm之间的氟离子及浓度介于1000~4000ppm之间的悬浮固体(SuspendedSolid),以下简称SS成分,此外还含有大量金属镁离子。
近年来,各国政府对于环境标准、水质标准的要求日益严厉,中国《综合污水排放标准》规定,对于含50~200ppm氟离子的排放水,以下简称为含氟废水,也要求需要高度净化至氟离子含量降至10ppm以下,才能排入大海。
目前国内外除氟技术主要包括吸附法、离子交换法、电化学法及化学法等。
吸附法除氟技术一般只能用于氟含量小于10mg/L的饮用水除氟处理,且成本高,不适宜用于大水量工业废水除氟领域;离子交换法是利用离子交换树脂的交换能力,去除水中氟离子的一种方法,复合树脂除氟率高,可以再生,不足之处在于其他阴离子存在下会降低去除效率,树脂再生会导致氟浓缩液废弃物,需要再加以处理才能丢弃;电化学法包括电凝聚法和电渗析法,电凝聚法需经固液分离操作,电渗析法中浓缩室的水排放造成污染的缺点也限制了电化学法的实际应用;化学沉淀法除氟技术是工程上常用的工艺之一,脱硫废水与漂白水汇合分别经中继池和缓行槽后依次进入慢混槽和沉淀槽,由沉淀槽排除沉淀污泥进入挤压机处理,分流处理液引入放流池后外排。
该工艺在高氟废水处理中应用较多,其中投加石灰的方法是一种成本较低、应用广泛的除氟方法,但该方法存在一些不足之处,例如由于石灰本身的特点,导致石灰利用率低、加药量大、出水氟离子难以去除到较低水平;混凝沉降法也是常用的除氟工艺,针对脱硫废水,传统混凝沉降方法为添加硫酸铝或液碱,但会形成大量油脂状态、沉降性差的污泥,此种污泥含水率高、固液分离困难,并生成很多粒径细小的颗粒物,造成污染物出水效果不佳,污泥难以回用及堆存占地大等问题,形成了二次固废污染。
除氟的常用方法

除氟的常用方法氟是一种常见的元素,广泛存在于自然界和人类生活中的许多物质中。
然而,在某些情况下,我们需要除去或减少氟的存在,以满足特定需求。
下面将介绍一些常用的方法来除氟。
1. 吸附剂法吸附剂法是一种常见的除氟方法,通过使用特定的吸附剂来吸附和去除水中的氟离子。
常用的吸附剂包括活性炭、氟化铝和氟化铁等。
这些吸附剂具有高度的亲氟性,可以有效地将水中的氟离子吸附到其表面上,从而达到除氟的目的。
2. 沉淀法沉淀法是一种将氟离子与其他物质反应生成难溶沉淀物的方法。
常用的沉淀剂包括氢氧化铝、氟化钙和氟化钡等。
这些沉淀剂与氟离子反应后会生成难溶的氢氟化铝、氟化钙或氟化钡等沉淀物,通过沉淀物的形成和沉淀过程将氟离子从水中除去。
3. 离子交换法离子交换法是一种通过将水中的氟离子与离子交换树脂上的其他阴离子进行交换,从而达到除氟的目的。
常用的离子交换树脂包括强碱性树脂和强酸性树脂等。
水中的氟离子在经过离子交换树脂床层时,会与树脂上的其他阴离子进行交换,从而将氟离子从水中去除。
4. 膜分离法膜分离法是一种将水中的氟离子通过膜的选择性渗透来实现除氟的方法。
常见的膜分离方法包括反渗透、纳滤和超滤等。
这些膜的孔径较小,可以阻止氟离子的通过,从而将水中的氟离子去除。
膜分离法除氟效果较好,且操作简便,被广泛应用于水处理领域。
5. 化学沉淀法化学沉淀法是一种通过添加化学剂使水中的氟离子与之反应生成难溶的沉淀物的方法。
常用的化学剂包括氢氧化钙、氟化钙和氢氧化镁等。
这些化学剂与水中的氟离子反应后会生成氟化钙、氟化镁或氢氟化钙等沉淀物,通过沉淀物的形成和沉淀过程将氟离子从水中除去。
除氟是一项重要的工作,能够保障水质的安全和健康。
通过吸附剂法、沉淀法、离子交换法、膜分离法和化学沉淀法等常用的除氟方法,我们可以有效地去除水中的氟离子,提高水的质量,保护人们的健康。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的除氟方法,并严格控制操作条件和处理效果,以确保除氟效果和水质的安全。
活性氧化铝除氟法

水中含氟超标要如何处理井水中含氟超标对人体有着很大的危害性,根据我国国家生活饮用水卫生标准,井水中含氟不得超过1.0 mg/L,如果长期饮用含氟超标的水,很容易造成氟中毒,氟中毒是一种慢性全身性疾病,过量的氟进入人体后,会形成氟斑牙和氟骨症,导致牙齿呈黄色、黄褐色或黑褐色,逐渐缺损脱落;出现腰腿痛、关节僵硬、骨骼变形、下肢弯曲、驼背,甚至瘫痪等症状,老人容易骨折,影响小孩智力的正常发育。
而我国很大一部份地区,井水中的含氟量都是超过国家规定的标准的,严重的地区甚至是相关规定的十几倍。
那我们又该怎么处理氟超标的井水呢?根据我司对井水处理的多年经验,总结出井水除氟有以下几种方法:1、吸附过滤法,就是采用活性氧化铝对水中的氟进行置换过滤,活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂,有较大的比表面积,是除氟比较经济有效的方法。
活性氧化铝是两性物质,等电点约在9.5,当水的pH值小于9.5时可吸附阴离子,大于9.5时可去除阳离子。
因此,在酸性溶液中活性氧化铝为阴离子交换剂,对氟有极大的选择性。
活性氧化铝使用前可用硫酸铝溶液活化,使转化成为硫酸盐型,反应如下:(Al2O3)n•2H2O+ SO4 →(Al2O3)n•H2SO4 + 2OH,除氟时的反应为:(Al2O3)n•H2SO4 + 2F → (Al2O3)n•2HF + SO4 3.活性氧化铝失去除氟能力后,可用1%-2%尝试的硫酸铝溶液再生:(Al2O3)n•2HF + SO4 →(Al2O3)n•H2SO4 + 2F 每克活性氧化铝所能吸附氟的重量,一般为1.2~4.5mg,它取决于:原水的氟浓度、pH值、活性氧化铝的颗粒大小等。
活性氧化铝性能特点:设备造价低廉,运行费用低,管理简便;2、滤料经过再生,可多次使用滤料寿命长;3、除氟效果好,占地面积小。
一般我们推荐使用这种除氟方法.2、采用膜分离法,此办法就是采用日前全球过滤精度最高的反渗透膜,对水中的氟离子进行分离,但此方法的缺点是,氟离子容易造成对膜的堵塞,所以含氟过高的水源不适宜用这种方法。
水处理除氟方案范文

水处理除氟方案范文随着工业的迅速发展和人口的增加,水资源的短缺问题日益突出。
为了满足人们对洁净饮用水的需求,水处理成为一项重要的技术。
然而,在有些地区,水中含氟量过高,这对人体健康造成潜在的威胁。
因此,水处理除氟成为了解决这一问题的关键方案之一物理方法是指通过改变水的温度、压力和溶解度等物理条件来除去水中的氟。
其中,蒸馏是一种常用的物理方法。
蒸馏是利用水和氟化物在不同温度下的蒸发和冷凝特性的差异来分离氟化物的技术。
具体操作时,在低压条件下使水蒸发,然后将蒸气冷凝成液体,得到干净的水。
化学方法是指通过添加化学试剂与水中的氟化物发生反应,将氟化物转化为可沉淀或可挥发的化合物,从而将其从水中去除。
常用的化学方法包括沉淀法和吸附法。
沉淀法是指通过添加适量的盐类,使氟化物与盐类反应生成不溶于水的沉淀物,从而实现除氟的目的。
吸附法是指利用吸附剂对水中的氟离子进行吸附,从而将其从水中去除。
生物方法是指利用生物材料或微生物来除去水中的氟。
常见的生物方法包括生物吸附和生物降解。
生物吸附是指利用生物材料的吸附性能将水中的氟离子吸附下来,并保持在吸附剂表面的技术。
而生物降解是指利用微生物降解水中的氟化物,将其转化为无害物质的技术。
然而,以上三种方法各有优劣。
物理方法的操作复杂,能耗较高;化学方法需要添加化学试剂,可能产生有害物质;而生物方法对生物材料和微生物的选择有一定的限制,并且处理时间较长。
因此,综合考虑各种因素,最佳的水处理除氟方案是将物理方法、化学方法和生物方法结合起来。
首先,采用物理方法,如蒸馏,使水中的氟化物浓度降低。
然后,使用化学方法,如沉淀法,使水中剩余的氟化物转化为沉淀物。
最后,利用生物方法,如生物吸附,将水中微量的氟离子吸附下来,实现完全除氟。
总之,水处理除氟是解决水资源短缺和水污染问题的重要方案之一、通过结合物理方法、化学方法和生物方法,我们可以有效地去除水中的氟,确保人们获得洁净可靠的饮用水。
除氟的方法有哪些

随着现代工业的迅速发展,涉氟行业生产过程中会产生大量含氟工业废水,这些废水中通常会含有较多的以氟离子(F-)形态存在的氟元素。
含氟废水来源主要有以下两类:● 以天然含氟矿物为原料直接生产氟化物的传统氟化工生产废水和以含氟工业品为主要或辅助原料的其他工业行业生产废水。
● 半导体行业废水中的氟离子主要来自湿刻蚀工序所使用的刻蚀液,主要物质为氢氟酸和氟化铵,其中的氟离子在清洗环节随纯水进入废水中。
排放标准世界卫生组织规定饮用水中氟含量的上限为1.5mg/L,我国《生活饮用水水质卫生规范》规定饮用水中氟化物含量的限值为1mg/L,而《废水综合排放标准》中氟化物的一级排放标准为氟离子浓度不超过10mg/L。
因此,工业废水中氟离子含量应小于10mg/L。
电镀、铝电解、半导体、钢铁工业、玻璃制造、磷肥生产、热电厂、萤石选矿、氟化盐和氢氟酸等诸多生产过程中都会排出大量的含氟废水,含量都在100mg/L以上,部分行业氟离子含量甚至高达几千mg/L。
所以必须对含氟废水进行处理,达标后才能向外排放。
《电镀污染物排放标准》、《电池工业污染物排放标准》、《电子工业污染物排放标准》规定的排入城镇排水系统的氟化物限值分别为10mg/L、10mg/L和20mg/L。
《城镇污水处理厂污染物排放标准》对氟化物排放没有限制,而《地表水环境质量标准》规定的氟化物限值为1.0 mg/L 和1.5mg/L。
随着污水处理厂排放标准的提高,使得污水处理厂有必要对排放废水进行超深度除氟处理。
目前除氟方法优缺点目前含氟工业废水的水量大、分布广,而且含氟废水组成比较复杂。
工业技术的发展,各行业中产生的含氟废水特点不同,所以导致含氟废水的氟离子浓度差别较大。
但是含氟废水中的氟元素仍然是以氧氟酸、氟硅酸及可溶性氟化物盐的形式存在。
除此之外,由于是工业生产废水,因此含氟废水中除含有氟元素外通常伴随含有无机盐类或有机物等其他污染物,导致其处理较困难。
工业含氟废水常用除氟方法有混凝沉淀法、吸附法、离子交换法、膜过滤法、和电化学法等。
工业炉窑烟气中氟的脱除及综合利用

工业炉窑烟气中氟的脱除及综合利用含氟烟气的处理技术是解决氟污染问题的关键。
废气中的氟化氢和四氟化硅可以通过湿法净化工艺采用水吸收法或碱吸收法脱除。
水吸收法经济实用,但对设备有强烈的腐蚀作用,而碱吸收法可以产生盐类,减轻对设备的腐蚀作用,同时还能回收氟资源。
除此之外,干法吸附也是净化含氟废气的一种重要方法,可以将氟化氢或四氟化硅吸附下来,再循环使用吸附剂。
氟化物是一种常见的污染物,其来源主要包括化学、无机盐和冶金工业。
氟化物具有很高的化学活性和生物活性,对人类、动植物造成危害。
虽然氟也是重要的化工原料,但必须加强对含氟烟气的净化和回收利用,以解决氟污染问题。
气态氟化物包括氟化氢和四氟化硅,它们的化学性质不同。
气态HF为无色、具有强烈的腐蚀性和毒性,易溶于水。
四氟化硅是无色气体,易溶于水,与氟化氢反应生成氟硅酸。
这些性质为净化含氟废气提供了依据。
湿法净化工艺是净化含氟废气的主要方法,可以采用水吸收法和碱吸收法。
水吸收法经济实用,但对设备有强烈的腐蚀作用;碱吸收法可以产生盐类,减轻对设备的腐蚀作用,同时还能回收氟资源。
此外,干法吸附也是一种重要的净化方法,可以将氟化氢或四氟化硅吸附下来,再循环使用吸附剂。
干法吸附工艺是一种净化烟气的方法,它利用固体吸附剂吸附污染物质,如HF、SiF4、SO2等。
通常采用碱性氧化物作吸附剂,利用其固体表面的物理或化学吸附作用,将污染物吸附在固体表面,再利用除尘技术将其除去。
含氟烟气通过装填有固体吸附剂的吸附装置,使氟化氢与吸附剂发生反应,达到除氟的目的。
在含有HF、SO2、CO、NOX、CO2、SiF4等成分的烟气中,氟化氢比其他组分更容易被吸附。
因此,干法除氟通常采用Al2O3、CaO、CaCO3和Fe2O3等吸附剂,其中以Al2O3最为常见。
Al2O3法是一种常用的干法净化技术,用于净化电解铝生产过程中产生的含HF废气。
该技术已经在铝工业中得到广泛应用,且在我国的钢铁企业中也得到了一定的应用。
电渗析法除氟离子原理

电渗析法除氟离子原理1. 引言1.1 电渗析法的概念电渗析法是一种利用电场作用下对离子进行分离的方法。
在电渗析过程中,离子在电场力的作用下会向电极的方向迁移,从而实现离子的分离和浓缩。
这种方法可以有效地去除水中的重金属离子、有机物离子以及微量元素离子等。
电渗析法具有操作简单、成本低廉、效率高等优点,在水处理领域有着广泛的应用前景。
电渗析法在除氟离子中的应用意义主要体现在可以高效、快速地去除水中的氟离子,减少水污染,保障公共水源的安全。
随着工业发展和生活水平的提高,水体中氟离子超标的问题日益突出,采用电渗析法进行处理不仅可以提高水质,还可以减少对环境的污染。
电渗析法在除氟离子中的应用意义十分重要。
1.2 电渗析法在除氟离子中的应用意义电渗析法可以避免使用化学药剂或其他对人体有害的物质,对环境友好。
传统的除氟方法常常需要使用大量化学药剂,这不仅增加了操作成本,还可能对环境造成二次污染。
而电渗析法通过物理分离的方式去除氟离子,不会产生二次污染,对环境影响较小。
电渗析法可以稳定性好,操作简单,适用范围广。
无论是对于工业废水、生活污水还是地下水中的氟离子去除,电渗析法都能够起到良好的效果。
电渗析法在操作上相对简便,只需较少的设备和人力投入,适用于各种规模的水处理系统。
电渗析法在除氟离子中的应用意义是非常重要的。
它不仅可以解决水质污染问题,还能够保护环境和人类健康,具有广阔的应用前景和社会意义。
2. 正文2.1 电渗析法的原理电渗析法是一种利用电场作用下离子在液体中移动的方法,通过在电场中引入吸附物质,利用电渗析过程将目标离子从溶液中分离出来的技术。
其原理是利用所施加的电场作用下,带电粒子在电场力和液流力的共同作用下,沿着电场方向迁移,从而实现溶液中带电物质的分离和浓缩。
电渗析法操作步骤包括:1. 准备电渗析设备,包括电解槽、电极、电源等;2. 调节电渗析设备中的电场强度和方向;3. 将含有目标离子的溶液置于电解槽中;4. 在合适的条件下进行电渗析操作,让目标离子在电场作用下迁移;5. 收集目标离子的产物。
饮用水除氟技术及其机理

氟是地球上分布最广泛的元素之一 ,也是人体 必需的微量元素 。适量的氟对人体健康起着重要作 用 ,当人体内氟含量过低时 ,会出现龋齿 [ 1 ] ,但摄取 过量的氟 ,不仅易引起氟斑牙和氟骨病 ,并且可引起 人体器官 、神经系统和细胞膜的损害 。高氟地下水 在我国分布广泛 ,遍及 27个省 、市和自治区 ,全国各 地约有 7 226万人饮用含氟量超标的水 [ 2 ] (我国生 活饮用水的标准为 1. 0mg /L ) [ 3 ] 。因此 ,控制和消 除饮用水中氟的污染 ,研究经济 、实用的除氟剂与除 氟方法 ,对防治地方性氟病 、改善人民身体健康状况 有重要意义 。
在化学沉淀的基础上结合混凝沉淀 [ 5 - 6 ] ,可增 强除氟效果 。混凝沉降法的基本原理是在含氟废水 中加入混凝剂 ,并用碱调到适当 pH 值 ,使其形成氢 氧化物胶体吸附氟 。该法常用的混凝剂 [ 7 ] 有无机 混凝剂和有机混凝剂两类 。无机混凝剂主要是铝盐
和铁盐 。在用铝盐混凝除氟的过程中 ,铝盐水解生
1 除氟方法及其应用
1. 1 沉淀法 沉淀法是除氟工艺中应用较广泛 、适宜处理高
浓度含氟废水的一种主要方法 。早期经典技术为加 入石灰 、电石渣等沉淀剂 ,使氟离子形成难溶性氟化 物沉淀或氟化物在生成的沉淀物上共沉淀 ,通过沉 淀的固液分离达到除氟的目的 [ 4 ] 。该方法工艺简 单 ,处理费用低 ,但由于 Ca2 +和 F- 生成 CaF2的反应 速度较慢 ,并且废水中的某些组分如 SO24 - 等阴离子 吸附在新形成的 CaF2微细晶粒表面 ,减缓 CaF2晶粒 的进一步生长 ,致使 CaF2沉淀不易从水中析出 。因 此 ,处理后的出水中氟一般在 20~50mg /L 之间 ,仍 高于国家一级排放标准 ( 10mg /L ) ,而且存在泥渣 沉降缓慢 、处理大流量排放物周期长 、不适合连续排
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含氟废水处理大汇总氟是一种微量元素,饮用水含氟量在0.4~0.6mg/L的水对人体无害有益,而长期饮用含量大于1.5mg/L的高氟水则会给人体带来不利影响,严重的会引起氟斑牙和氟骨病。
我国某些地区特殊的地球化学特征使该区域水源含氟量大于1.0mg/L,从而造成地方性氟中毒。
我国有将近l亿人生活在高氟水地区,目前在我国氟受害者多达几千万人。
除个别地区自然因素外,大量的高氟工业废水的排放是主要因素之一。
随着我国工业的迅猛发展,含氟废水的排放量将会增加,因此.含氟废水的排放必须受到严格控制。
某些高浓度含氟工业废水的排放,更对人们身体健康造成很大威胁,所以必须对含氟工业废水加以处理。
1973年颁布的《工业三废排放试行标准》(GBJ4-73)中规定,氟的无机化合物排放标准为10mg/L(以F-计)。
1988年颁布的《污水综合排放标准》(GB8789-88)中规定,新扩改企业对外排放含氟废水,氟化物不得超过10mg/L(向二级污水处理厂排放除外)。
此废水带出物是以氟化钙计,那么1988年的标准比1973年的标准严格了一倍以上。
目前含氟废水的主要处理方法是化学沉淀法和吸附法,这两种方法存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。
冷冻法、离子交换树脂法、超滤法、电渗析等,因为处理成本高,除氟效率低,多停留在实验阶段,很少推广应用于工业含氟废水治理。
笔者认为,应围绕沉淀法吸附法为主体工艺,后续深处理工艺,提高效率,节约成本,应对含氟废水的特点,开发合理工艺。
化学沉淀法一、Ca(OH)2+PAC+PAM+ 吸收塔法污水处理工艺流程对于高浓度含氟工业废水,一般采用钙盐沉淀法,即向废水中投加石灰,使氟离子与钙离子生成CaF2沉淀而除去。
该工艺具有方法简单、处理方便、费用低等优点,但存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。
氟化钙在18 ℃时于水中的溶解度为16.3 mg/L,按氟离子计为7.9 mg/L,在此溶解度的氟化钙会形成沉淀物。
氟的残留量为10~20 mg/L时形成沉淀物的速度会减慢。
当水中含有一定数量的盐类,如氯化钠、硫酸钠、氯化铵时,将会增大氟化钙的溶解度。
因此用石灰处理后的废水中氟含量一般不会低于20~30 mg/L。
石灰的价格便宜,但溶解度低,只能以乳状液投加,由于生产的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的表面,使之不能被充分利用,因而用量大。
投加石灰乳时,即使其用量使废水pH达到12,也只能使废水中氟离子浓度下降到15 mg/L左右,且水中悬浮物含量很高。
当水中含有氯化钙、硫酸钙等可溶性的钙盐时,由于同离子效应而降低氟化钙的溶解度。
含氟废水中加入石灰与氯化钙的混合物,经中和澄清和过滤后,pH 为7~8时,废水中的总氟含量可降到10 mg/L左右。
为使生成的沉淀物快速聚凝沉淀,可在废水中单独或并用添加常用的无机盐混凝剂(如三氯化铁)或高分子混凝剂(如聚丙烯酰胺)。
为不破坏这种已形成的絮凝物,搅拌操作宜缓慢进行,生成的沉淀物可用静止分离法进行固液分离。
在任何pH下,氟离子的浓度随钙离子浓度的增大而减小。
在钙离子过剩量小于40 mg/L时,氟离子浓度随钙离子浓度的增大而迅速降低,而钙离子浓度大于100 mg/L时氟离子浓度随钙离子浓度变化缓慢。
因此,在用石灰沉淀法处理含氟废水时不能用单纯提高石灰过剩量的方法来提高除氟效果,而应在除氟效率与经济性二者之间进行协调考虑,使之既有较好的除氟效果又尽可能少地投加石灰。
这也有利于减少处理后排放的污泥量。
由于氟化物不是废水中唯一要被除去的污染物,因此要根据实际情况选择合适的处理方法。
例如含氟废水中溶有碳酸钠、重碳酸钠时,直接投加石灰或氯化钙,除氟效果会降低。
这是因为废水中存在着一定量的强电解质,产生盐效应,增加了氟化钙的溶解度,降低除氟效果。
其有效的处理方法是先用无机酸将废水pH调到6~8之间,再与氯化钙等反应就可有效地除去氟离子。
若废水中含有磷酸根离子,则先用石灰处理至pH大于7,再将沉淀物分离出来。
对于成分复杂的含氟废水,可用加酸反调pH法,即首先在废水中加入过量的石灰,使pH=11,当钙离子不足时补加氯化钙,搅拌20 min,然后加盐酸使废水pH反调到7.5~8,搅拌20 min,加入絮凝剂,搅拌后放置30 min,然后底部排泥,上清液排放。
近年来有些研究者提出在投加钙盐的基础上联合使用镁盐、铝盐、磷酸盐等工艺,处理效果比单纯加钙盐效果好。
如阎秀芝提出氯化钙与磷酸盐除氟法,其工艺过程是:先在废水中加入氯化钙,调pH至9.8~11.8,反应0.5 h,然后加入磷酸盐,再调pH为6.3~7.3,反应4~5 h,最后静止澄清4~5 h,出水氟质量浓度为5 mg/L左右。
钙盐、磷酸盐、氟三者的摩尔比大约为(15~20)∶2∶1。
文献中报道了一种用氯化钙和三氯化铝联合处理含氟水的方法,其工艺过程是:先在废水中投加氯化钙,搅溶后再加入三氯化铝,混合均匀,然后用氢氧化钠调pH至7~8。
沉降15 min后砂滤,出水氟离子浓度为4 mg/L。
氯化钙、三氯化铝和氟的摩尔比为(0.8~1)∶(2~2.5)∶1。
钙盐联合使用镁盐、铝盐、磷酸盐后,除氟效果增加,残氟浓度降低,主要是因为形成了新的更难溶的含氟化合物,剩余污泥和运行费用仅为原来的1/10。
如钙盐与磷酸盐合用时,会生成Ca5(PO4)3F沉淀;氯化钙与三氯化铝合用时形成有钙、铝、氟组成的络合物沉淀,其具体组成和结构尚待进一步研究。
二、吸附剂种类吸收法:1996年,德国的一项专利是利用硅胶来除去水中的氟。
1997年.曰本的另一专利中报道,一种除氟方法是在水中加入ca盐,使得F与Ca形成CaF2,再加入AL(OH)3胶体等。
这也是利用吸附法除氟。
同年.日本又以AL3+与Ca2+共同作用,调整pH至适宜值,可大量除氟。
美国、台湾、印度对此也进行了许多研究,如美国于1991成功的制得多孔微粒氧化锆氟吸附剂。
台湾用一种已用的催化剂作为除氟剂,取得了很好的效果。
I996年,印度同样得到吸附氟离子效果很好的改性氟石。
国内这几年也制得了许多效果很好的氟吸附剂。
如改性氧化铝吸附剂、两性淀粉吸附剂、负载镧改性纤维吸附剂等等,处理台氟废水具有明显优于其他氟处理剂的特点-根据所用的原料,可以将氟吸附剂分为铝吸附剂、天然高分子吸附剂、稀土吸附剂和其他类吸附荆。
吸附是发生在两相界面处的成分浓缩,吸附剂之所以具有良好的吸附特性,主要是由于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,为此,吸附行为可分为物理吸附与化学吸附。
一般吸附剂的吸附机理都是与Langmuir机理有关的。
利用吸附剂表面与吸附质之间的作用力来完成的。
下面就它们的机理作一介绍。
1.含铝类吸附剂吸附机理活性氧化铝之所具有较好的吸附性能,这与它的结构有关。
表面干燥的氧化铝表面第一层由氧离子构成,氧离子与第二铝离子相连接,其量只为第二层氧离子的一半。
因此,有一半的铝离子将暴霹于表面上,第二层的氧离子正好符合AI2O3的AL/O比,与氟离于结合力较强。
X光电子能谱的研究表明,活性氧化铝对F的吸附是通过对NaF的化学吸附米实现的:A12O3 +Na+ F——AL2O3NaF在一些水合的A12O3表面,F-可发生氢键吸附。
在物理吸附中,铝盐水解生成的AL3(OH)4 5+、AL7(oH)174+和AL13O4(oH)177+等高价阳离子,通过静电作用吸附F-。
铝盐除氟常常与钙盐相结台,主要是因形成了难溶的含氟化合物,如CaCI2和ALCL3合用时,形成一种由Ca、AL及F组成的络台物,但是其具件组分和结构尚特进一步研究。
分子筛又称沸石,是一种水合硅酸盐类,分子筛是一种笼形孔洞骨架的晶体,经脱水后空间十分丰富,具有很大的内表面积,可以吸附相当数量的吸附质。
同时内晶表面高度极化,晶体空隙内部具有强大的静电场起作用,微孔分布单一均匀,并且有普通分子般大小,宜于吸附分离不物质的分子筛吸附的显著特征之一就足它具有选择吸附性能。
这种选择吸附性能有两种情况:一种是单纯根据分子的形状与大小来筛分子:另一种是根据分子极性、不饱和度、极化率来选择吸附。
此外分于筛还具有在低分压(低浓度)及较高温度下吸附能力强的优点。
2.天然高分子除氟机理一般高分子型吸附剂是两性的。
两性高分于水处理剂可分为两性淀粉、两性纤维素、两性植物胶。
对于改性原料的选择.世界各国依据各自的自然条件,侧重点不同。
我国目前改性植物胶为主要的水处理剂。
其中两性淀粉的制各是淀粉葡糖糖苷中羟基的反应活性,将其分别与阴、阳离子醚化剂反应得到的。
阴离子一般是有羧基、磷酸基或磺酸基构成的;阳离子基团是季胺基团构成的。
如最早制备的两性淀粉是用低取代度的阳离子淀粉与正磷酸进行热反应制成的。
两性纤维素是以羧甲基纤维紊为原料,在碱性条件先与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应(或与三乙基氯化铵反应),可以得到含有羧甲基又有季铵盐基团的两性纤维素,这些活性基团增加了它的吸附力。
两性型壳聚糖吸附剂足以甲壳素为原料,在碱性条件下,与一氯乙酸反应引入羧甲基,同时进行水解脱乙酰基,制成的两性壳聚糖,有优越的吸附效果的。
含有许多根据壳聚糖的结构进行改性制成的各种两性壳聚糖,在水处理中发挥较好的效果。
至于茶叶质铁吸附剂的制备是利用了酚醛树脂的反应原理,茶叶中台有许多酚基,用甲醛处理后就使得一部分酚基与甲醛反应.生成结构复杂、分子庞大的多酚基、多羧基的化合物。
减少茶多酚在水中的溶解度,茶叶质中的多酚基和多羧基与Fe3+络合,结合力很强的。
F-是一种在无机离子中与Fe3+络台很强的络台剂,可以将茶叶质中的络合力相对较弱的有机物取代了,从而被吸附。
但是在茶叶质中的吸附机理较复杂,仍在进行深入研究中。
3.稀土吸附剂除氟机理锆水合氧化物的离子交换与吸附性质是由其表面羟基相关的质子化反应引起的。
但是太多数的稀土用作吸附剂都是将稀土负载在大表面积纤维状的物质上。
因为纤维状吸附剂具有较大的比表面积和较强的机械强度,而稀土与F-的配位能力强。
所以稀土金属氧化物对水中的氟离子具有较高的吸附容量,较强的吸附选择性。
将它加载到纤维基体上可望得到集纤维本身特点与稀土元素对氟离子的高吸附容量及高选择性于一体的氟吸附剂。
4.其他类吸附剂除氟机理各类吸附剂的踩氟机理与各自的体系有关。
如羟基磷酸钙对氟离子的吸附是通过对CaF2的化学吸附来实现的;氢氧化镁对氟离子的吸附机理与氢氧化铝相似。
由于各种除氟剂除氟机理的复杂性,许多除氟机理还在研究中。
三、铝盐絮凝沉淀法氟离子废水的絮凝沉淀法常用的絮凝剂为铝盐。
铝盐投加到水中后,利用Al3+与F- 的络合以及铝盐水解中间产物和最后生成的Al(OH)3(am)矾花对氟离子的配体交换、物理吸附、卷扫作用去除水中的氟离子。