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 【杭州水處理設(shè)備網(wǎng)americau.cn】依照國(guó)家工業(yè)廢水排放規(guī)范，氟離子濃度應(yīng)小于10mg/L對(duì)于飲用水，氟離子濃度要求在1mgL以下。含氟廢水的處置方法有多種，目前工程中應(yīng)用最多的為化學(xué)沉淀、絮凝沉淀、吸附三種處理工藝。

1化學(xué)沉淀法

對(duì)于高濃度含氟工業(yè)廢水，一般采用鈣鹽沉淀法，即向廢水中投加石灰，使氟離子與鈣離子生成CaF2沉淀而除去。該工藝具有方法簡(jiǎn)單、處置方便、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但存在處置后出水很難達(dá)標(biāo)、泥渣沉降緩慢且脫水困難等缺點(diǎn)。

氟化鈣在18℃時(shí)于水中的溶解度為16.3mg/L按氟離子計(jì)為7.9mgL此溶解度的氟化鈣會(huì)形成沉淀物。氟的殘留量為1020mg/L時(shí)形成沉淀物的速度會(huì)減慢。當(dāng)水中含有一定數(shù)量的鹽類(lèi)，如氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨時(shí)，將會(huì)增大氟化鈣的溶解度。因此用石灰處置后的廢水中氟含量一般不會(huì)低于2030mgL

石灰的價(jià)格廉價(jià)，但溶解度低，只能以乳狀液投加，由于生產(chǎn)的CaF2沉淀包裹在CaOH2顆粒的外表，使之不能被充分利用，因而用量大。投加石灰乳時(shí)，即使其用量使廢水pH達(dá)到12也只能使廢水中氟離子濃度下降到15mg/L左右，且水中懸浮物含量很高。當(dāng)水中含有氯化鈣、硫酸鈣等可溶性的鈣鹽時(shí)，由于同離子效應(yīng)而降低氟化鈣的溶解度實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。

含氟廢水中加入石灰與氯化鈣的混合物，經(jīng)中和廓清和過(guò)濾后，pH為78時(shí)，廢水中的總氟含量可降到10mgL左右。為使生成的沉淀物快速聚凝沉淀，可在廢水中單獨(dú)或并用添加常用的無(wú)機(jī)鹽混凝劑(如三氯化鐵)或高分子混凝劑(如聚丙烯酰胺)為不破壞這種已形成的絮凝物，攪拌操作宜緩慢進(jìn)行，生成的沉淀物可用靜止分離法進(jìn)行固液分離。

任何pH下，氟離子的濃度隨鈣離子濃度的增大而減小。鈣離子過(guò)剩量小于40mgL時(shí)，氟離子濃度隨鈣離子濃度的增大而迅速降低，而鈣離子濃度大于100mgL時(shí)氟離子濃度隨鈣離子濃度變化緩慢。

因此，用石灰沉淀法處置含氟廢水時(shí)不能用單純提高石灰過(guò)剩量的方法來(lái)提高除氟效果，而應(yīng)在除氟效率與經(jīng)濟(jì)性二者之間進(jìn)行協(xié)調(diào)考慮，使之既有較好的除氟效果又盡可能少地投加石灰。這也有利于減少處置后排放的污泥量 水處理設(shè)備。

2絮凝沉淀法

氟離子廢水的絮凝沉淀法常用的絮凝劑為鋁鹽。鋁鹽投加到水中后，利用Al3+與F-絡(luò)合以及鋁鹽水解中間產(chǎn)物和最后生成的AlOH3am��礬花對(duì)氟離子的配體交換、物理吸附、卷掃作用去除水中的氟離子。與鈣鹽沉淀法相比，鋁鹽絮凝沉淀法具有藥劑投加量少、處置量大、一次處置后可達(dá)國(guó)家排放規(guī)范的優(yōu)點(diǎn)。硫酸鋁、聚合鋁等鋁鹽對(duì)氟離子都具有較好的混凝去除效果工業(yè)純水設(shè)備。

使用鋁鹽時(shí)，混凝最佳pH為6.47.2但投加量大，根據(jù)不同情況每m3水需投加1501000g這會(huì)使出水中含有一定量的對(duì)人體健康有害的溶解鋁。使用聚鋁后，投加量可減少一半左右，絮凝沉淀的pH范圍擴(kuò)大到58聚鋁的除氟效果與聚鋁本身的性質(zhì)有關(guān)，堿化度為75%聚鋁除氟最佳，投加量以水中F與Al摩爾比為0.7左右時(shí)最佳。

鋁鹽絮凝沉淀法也存在著明顯的缺點(diǎn)，即使用范圍小，若含氟量大，混凝劑使用量多，處置費(fèi)用較大，發(fā)生污泥量多；氟離子去除效果受攪拌條件、沉降時(shí)間等操作因素及水中SO42-Cl-等陰離子的影響較大，出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定，工業(yè)純水設(shè)備這與目前對(duì)混凝除氟機(jī)理認(rèn)識(shí)還很不夠有關(guān)，研究絮凝除氟機(jī)理具有明顯的現(xiàn)實(shí)意義。

鋁鹽絮凝去除氟離子機(jī)理比較復(fù)雜，主要有吸附、離子交換、絡(luò)合沉降三種作用機(jī)理。

1吸附。鋁鹽絮凝沉淀除氟過(guò)程為靜電吸附，最直接的證據(jù)是AC或PA C含氟絮體由于吸附了帶電荷的氟離子，正電荷被部分中和，相同pH條件下ζ電位要比其自身絮體要低。另一證據(jù)是當(dāng)水中SO42-Cl-等陰離子的濃度較高時(shí)，由于存在競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)使絮凝過(guò)程中形成的AlOH3礬花對(duì)氟離子的吸附容量顯著減少。

2離子交換。氟離子與氫氧根的半徑及電荷都相近，鋁鹽絮凝除氟過(guò)程中，投加到水中的Al13O4OH147+等聚羥陽(yáng)離子及其水解后形成的無(wú)定性AlOH3am沉淀，其中的OH-與F-發(fā)生交換，這一交換過(guò)程是等電荷條件下進(jìn)行的交換后絮體所帶電荷不變，絮體的ζ電位也不會(huì)因此升高或降低，但這一過(guò)程中釋放出的OH-會(huì)使體系的pH升高，說(shuō)明離子交換也是鋁鹽除氟的一個(gè)重要的作用方式 水處理設(shè)備。

3絡(luò)合沉淀。F-能與Al3+等形成從AlF2+AlF2+AlF3AlF63-共6種絡(luò)合物，溶液化學(xué)平衡的計(jì)算標(biāo)明，F-濃度為110-4110-2mol/L鋁鹽混凝除氟體系中，pH為56情況下，主要以AlF2+AlF3AlF4-和AlF52-等形態(tài)存在這些鋁氟絡(luò)合離子在絮凝過(guò)程中會(huì)形成鋁氟絡(luò)合物(AlFxOH3-x和Nax-3AlFx或夾雜在新形成的AlOH3am絮體中沉降下來(lái)，絮體的IR和XPS譜圖最終觀察到鋁氟絡(luò)離子AlFx3-x+一部分是絡(luò)合沉降作用的結(jié)果，另一局部則可能是離子交換的產(chǎn)物。

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