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1、含氟水治理研究进展张超杰周琪提要综述了近年来国内外含氟水化学沉淀、絮凝沉淀、吸附三种处理工艺的研究进展,并对其除氟机理进行了讨论。认为三种处理工艺各有其特点及应用场合;在处理含氟水过程中,三种处理机理可能同时发生。关键词含氟水治理方法除氟机理化学沉淀絮凝沉淀吸附氟是人体必需的微量元素之一,饮用水适宜的氟化钙在18℃时于水中的溶解度为1613mg/L,氟质量浓度为015～1mg/L。当饮用水中氟含量不按氟离子计为719mg/L,在此溶解度的氟化钙会形足时,易患龋齿病;但若长期饮用氟质量浓度高于1成沉淀物。氟的残留量为10～20mg/L时形
2、成沉淀[1]物的速度会减慢。当水中含有一定数量的盐类,如mg/L的水,则会引起氟斑牙病;长期饮用氟质量浓度为3～6mg/L的水会引起氟骨病[2]。我国含氯化钠、硫酸钠、氯化铵时,将会增大氟化钙的溶解氟地下水分布广泛,尤其是在西北干旱地区,约有度。因此用石灰处理后的废水中氟含量一般不会低[6]7000万人饮用含氟量超标的水,导致不同程度的氟于20～30mg/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沉淀包裹在中毒。工业上,含氟矿石开采、金属冶炼、铝加工、焦Ca(OH)2颗粒的表面,使之不能被充分利用,因而用炭、玻
3、璃、电子、电镀、化肥、农药等行业排放的废水量大。投加石灰乳时,即使其用量使废水pH达到中常含有高浓度的氟化物,造成环境污染。12,也只能使废水中氟离子浓度下降到15mg/L左右,对于这些含氟废水,目前国内大多数生产厂尚[7]且水中悬浮物含量很高。当水中含有氯化钙、硫无完善的处理没施,所排放的废水中氟含量指标尚酸钙等可溶性的钙盐时,由于同离子效应而降低氟未达到国家排放标准,严重污染着人类赖以生存的化钙的溶解度。含氟废水中加入石灰与氯化钙的混环境。按照国家工业废水排放标准,氟离子浓度应合物,经中和澄清和过滤后,pH为7～8时,废水中小于10
4、mg/L;对于饮用水,氟离子浓度要求在1的总氟含量可降到10mg/L左右。为使生成的沉淀[3]mg/L以下。含氟废水的处理方法有多种,国内物快速聚凝沉淀,可在废水中单独或并用添加常用外常用的方法大致分为两类,即沉淀法和吸附法。的无机盐混凝剂(如三氯化铁)或高分子混凝剂(如除这两类工艺外,还有冷冻法、离子交换树脂除氟聚丙烯酰胺)。为不破坏这种已形成的絮凝物,搅拌[4][5]法、活性炭除氟法、超滤除氟法、电渗析,至今很操作宜缓慢进行,生成的沉淀物可用静止分离法进少推广应用于除氟工艺,主要是因为成本高、除氟率[8]行固液分离。在任何pH下,氟
5、离子的浓度随钙低。本文对近年来国内外含氟水化学沉淀、絮凝沉离子浓度的增大而减小。在钙离子过剩量小于40淀、吸附三种处理工艺的研究现状及工程应用进行mg/L时,氟离子浓度随钙离子浓度的增大而迅速降综述。低,而钙离子浓度大于100mg/L时氟离子浓度随钙1化学沉淀法离子浓度变化缓慢。因此,在用石灰沉淀法处理含对于高浓度含氟工业废水,一般采用钙盐沉淀氟废水时不能用单纯提高石灰过剩量的方法来提高法,即向废水中投加石灰,使氟离子与钙离子生成除氟效果,而应在除氟效率与经济性二者之间进行CaF2沉淀而除去。该工艺具有方法简单、处理方协调考虑,使之既有
6、较好的除氟效果又尽可能少地便、费用低等优点,但存在处理后出水很难达标、泥投加石灰。这也有利于减少处理后排放的污泥量。渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。由于氟化物不是废水中唯一要被除去的污染26给水排水Vol128No1122002©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net物,因此要根据实际情况选择合适的处理方法。例具有药剂投加量少、处理量大、一次处理后可达国家如含氟废水中溶有碳酸钠、重碳酸钠时,直接投
7、加石排放标准的优点。硫酸铝、聚合铝等铝盐对氟离子灰或氯化钙,除氟效果会降低。这是因为废水中存都具有较好的混凝去除效果。使用铝盐时,混凝最[13～14]在着一定量的强电解质,产生盐效应,增加了氟化钙佳pH为614～712,但投加量大,根据不同情3的溶解度,降低除氟效果。其有效的处理方法是先况每m水需投加150～1000g,这会使出水中含有用无机酸将废水pH调到6～8之间,再与氯化钙等一定量的对人体健康有害的溶解铝。使用聚铝后,反应就可有效地除去氟离子。若废水中含有磷酸根投加量可减少一半左右,絮凝沉淀的pH范围扩大离子,则先用石灰处理至pH
8、大于7,再将沉淀物分到5～8。聚铝的除氟效果与聚铝本身的性质有关,离出来。对于成分复杂的含氟废水,可用加酸反调碱化度为75%的聚铝除氟最佳,投加量以水中F与[9][15]pH法,即首先在废水中加入过量的石灰
