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除氟剂,氟化物超标处理方法深度解析!

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除氟剂,氟化物超标处理方法深度解析!

发布日期:2020-01-06 作者:shangy 点击:

       氟化物是重要的化工原料。自然界中的氟以化合态的形式存在,主要有萤石、氟磷灰石、冰晶石等,他们广泛应用于钢铁、有色金属冶炼、制铝、玻璃、化肥及氢氟酸等工业生产。次级产物氢氟酸又是重要的基础原料,广泛应用于有机氟化工合成、玻璃蚀刻、半导体工业中硅表面氧化物去除、电子工业清洗等诸多行业。上述工业生产中都排放出大量的含氟废水,根据不同行业含氟废水研发出针对低浓度、中高浓度、高难度含氟废水系列深度除氟剂,使出水稳定达标小于1mg/L。

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含氟废水处理方法有多种,主要有化学沉淀法、混凝沉淀法、电凝聚法、吸附法、离子交换法、电渗析法、反渗透法等,下面针对以上几种方法进行深度剖析。

化学沉淀法

化学沉淀法是含氟废水处理中最常用的方法,尤其是高浓度含氟废水预处理应用中尤为普遍。化学沉淀法是向废水中投加化学药剂,形成溶度积较小的氟化物沉淀,通过固液分离达到氟离子去除的目的。常用的化学品有石灰、电石渣、磷酸钙盐、明矾等。

石灰沉淀法对于高浓度的含氟废水,一般通过投加石灰(以石灰乳或石灰粉末的形式投加),钙离子与氟离子反应生成氟化钙沉淀,通过沉淀去除氟离子。该方法处理简单,石灰价格便宜,但存在问题是处理效果差,出水氟离子难以达标,产生的泥渣沉降缓慢,脱水困难且石灰的有效利用率较低。主要原因是,一是由于石灰的溶解度较低,投加时常以石灰乳的形式投加,与水中的氟离子反应生成的氟化钙沉淀包裹在氢氧化钙颗粒表面,使之不能充分的溶解利用,未能提供足够的钙离子;二是生成的氟化钙在温度25℃,氟离子最低浓度为8.17mg/L.实际废水中含有其他的离子,影响氟化钙的溶解度,当水中含有一定的盐类,如氯化钠、硫酸钠、氯化铵等,将会增加氟化钙的溶解度,进而影响氟离子去除效果。在实际处理过程中,常常利用同离子效应,即向反应体系中投加过量的钙离子,过量的投加石灰或易溶解的氯化钙等,进一步降低氟离子的残余浓度。但实际处理过程中即使增加投加量使废水的PH值达到12,也只能使废水中的氟离子浓度下降到15mg/L,达不到排放标准10mg/L。三是反应产生的氟化钙颗粒尺寸极。咏禾宓某叽,因此单纯靠重力自然沉降,很难取得好的去除效果,出水中还有部分氟化钙颗粒未沉淀去除,因此残余氟浓度较高。


混凝沉淀法

混凝沉淀法其基本原理是向含氟废水中投加铝盐或铁盐混凝剂,并调节混凝适宜PH范围,金属离子铝离子、铁离子与氟离子络合及水解中间产物及絮凝产生的絮体对氟离子配体交换、物理吸附、卷扫作用,通过沉淀去除水中的氟离子。常用的混凝剂主要有硫酸铝、三氯化铁等传统混凝剂;聚合氯化铝、聚合硫酸铁等无机高分子混凝剂;聚丙烯酰胺、聚丙烯酸等有机高分子絮凝剂。上述絮凝剂在实际处理中均有使用,以原水水质不同而表现出不同的混凝效果。

铝盐混凝剂去除氟离子机理比较复杂,主要有吸附、离子交换、络合沉降三种作用机理。1)吸附:铝盐混凝除氟过程中表现为静电吸附,最直接的证据是硫酸铝或PAC絮体由于吸附了带负电荷的氟离子,正电荷被部分中和,相同PH条件下电位要比其本身絮体要低。另一证据是当水中硫酸根离子、氯离子等阴离子浓度较高时,由于存在竞争,会使混凝过程形成絮体对氟离子的吸附容量显著减小2)离子交换。氟离子和氢氧根离子半径及电荷都叫为接近,絮凝剂中的氢氧根基团可与氟离子交换而达到除氟目的。3)络合沉淀:氟离子能与铝离子等形成络合形态,这些铝氟络合离子在混凝过程中会形成铝氟络合物沉降下来。

电凝聚法

电凝聚法主要是依靠电解生成活性絮状沉淀的静电吸附和离子交换作用除氟。处理后水质较好,可将浓度20mg/L的含氟废水降至含氟12mg/L以下。该法设备简单、操作容易、不排放化学污染物、可连续生产等优点,但影响除氟的因素较多(原水pH值,电流密度,水流速度等),且存在电极钝化的问题。针对于大水量现。褂貌惶质,目前仅针对于低浓度、小水量废水的除氟。

吸附法

吸附法主要是将含氟废水通过装有氟吸附剂的设备,氟与吸附剂的其他离子或者基团交换而留在吸附剂上从而去除,吸附剂通过再生恢复交换能力。吸附剂主要有铝吸附剂、天然高分子吸附剂、稀土吸附剂和其他类吸附剂。铝吸附剂主要有活性氧化铝、载铝离子树脂、铝土矿、聚合铝盐及分子筛吸附剂等;天然高分子吸附剂主要有壳聚糖、功能纤维、粉煤灰、木质素等;稀土吸附剂主要是利用某些稀土元素的水合氧化物对氟离子的吸附能力较强,将其负载在打孔的吸附树脂上,制成球状的复合材料除氟。适用于处理比较纯净的自来水、地下水等低浓度、小水量含氟水;不适合大面积推广。长期工程经验显示,其有如下限值因素:

1、平衡吸附容量明显低于实验室结果或设计值,再生过于频繁;

2、再生流程复杂,且多次再生后吸附容量大幅降低;

3、极易发生吸附剂板结和布水器堵塞。

环瑞深度除氟剂沉淀技术

我司根据不同行业含氟废水研发出高效除氟剂沉淀工艺。主要利用有效组分高正电荷密度、中聚合度等特点,促使其羟基位点快速与废水中的F-络合形成稳定的配合物;同时因正电荷密度降低,加速配合物聚集沉淀,实现游离态氟向颗粒态氟的转化,再经高分子絮凝剂搭桥、捕捉等作用,快速实现泥水分离,达到废水除氟目的。除氟效率高,不受废水水质变化的影响,具有很高的运行稳定性,污泥减量效果明显,与传统方法相比可减量1/4到1/2;药剂用量减少,运行成本大幅降低,系统简单,操作方便,无需添加大型设备,管理维护容易。出水稳定达标小于1mg/L。

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关键词:除氟剂,氟化物超标,深度除氟剂

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