去除氟离子药剂-化学沉淀法去除高浓度氨氮

按照国家工业废水排放标准，氟离子浓度应小于10mg/L；对于饮用水，氟离子浓度要求在1mg/L以下。含氟废水的处理方法有多种，目前工程中应用多的为化学沉淀、絮凝沉淀、吸附三种处理工艺。

1、化学沉淀法

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。一般用石灰处理后的废水中氟含量一般不会低于20～30mg／L。石灰的价格便宜，但溶解度低，只能以乳状液投加。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10mg/L左右。但是想要数据再低使用单一的化学沉淀法基本不能实现。

　　2、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。与钙盐沉淀法相比，铝盐絮凝沉淀法具有药剂投加量少、处理量大、一次处理后可达国家排放标准的优点。硫酸铝、聚合铝等铝盐对氟离子都具有较好的混凝去除效果。铝盐絮凝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。

　　3、吸附法

　　用于除氟的常用吸附剂主要有活性氧化铝、斜发沸石、活性氧化镁，近年来还报道了氟吸附容量较高的羟基磷灰石、氧化锆等。利用这些吸附剂可将氟浓度为10mg/L的废水处理到1mg/L以下，达到饮用水的标准。这些吸附剂的基本情况总结于表1。表1列出的为原水氟质量浓度为10mg/L左右和运行条件下的常用氟吸附剂吸附容量变化范围。

表1常用氟吸附剂的吸附容量变化范围

几种除氟技术比较

　　(1)利用化学沉淀法可以处理高浓度的含氟废水，氟离子初始浓度为1000～3000mg/L时，石灰法处理后的终浓度可达20～30mg/L，该法操作简便，处理费用低。但由于泥渣沉降速度慢，需要添加氯化钙或其它絮凝剂，使沉淀加速。设法提高钙离子浓度及保持高的pH而使氟化钙沉降是降低氟离子浓度的主要途径。另外，联合使用磷酸盐、镁盐、铝盐等，比单纯用钙盐除氟效果好。

　　(2)絮凝沉淀法对高浓度含氟水除氟效果差，处理后水中硫酸根浓度偏高。

　　(3)吸附法适用于水量较小的饮用水深度处理，吸附剂大多起阴离子交换作用，因此除氟效果十分明显，但都要加特殊的处理剂和设置特定设备，处理费用往往高于沉淀法，且操作复杂。使用羟基磷灰石活性氧化镁稀土金属氧化物等新型吸附剂可提高处理效果。

　　(4)对于高浓度的含氟废水往往需进行两步处理，先用石灰进行沉淀，使氟含量降低到20～30mg/L，继而用吸附剂处理使氟含量降到10mg/L以下。也可采用化学沉淀与絮凝沉淀连用的技术进行处理。这时就要求化学药剂处理的效果较好，目前环瑞研制的除氟剂F1和F2，仅采用化学沉淀和絮凝沉淀的方法即可将废水中氟离子浓度降到10mg/L以下，无需采用吸附剂。