Ⅰ 怎样除掉污水中的氟
采用实验室规模的化学沉降法处理含氟水,研究结果表明:当联合投加CaCl2-AlCl3-Ce(SO4)2调节pH = 8 搅拌反应30min时,能一次将含孙和中F- 500mg/L降至 10mg/L以下,此种方法简单易行,便于操作,实验结果为含F- 废水的达标处理提供了一定的科学依据.
氟离子半径小,溶解性能好,是较难去除的污染物之一.目前认识到的除氟机理主要有:
(1)生成难溶氟化物沉淀
如钙盐法中将氟离子转化为难溶的CaF2沉淀.钙盐联合使用镁盐、铝棚洞盐、磷酸盐后,除氟效果增加,残氟浓度更低,主要原因是形成了新的更难溶的含氟化合物.如钙盐与磷酸盐合用时,生成Ca5(PO4)3F沉淀;CaCl2和AlCl3合用时,形成一种由Ca、Al及F组成的络合物沉淀,其具体组分和结构尚待进一步研究.一些由多种元素组成的氟化物,比单一元素组成的氟化物具有更低的溶解度,对它们形成条件的研究,有助于除氟工艺的改进和新方法的研究与开发.
(2)离子或配位体交换
F-与OH-半径及电荷都较为相近,除氟剂中的OH-基团可与F-交换而达到除氟的目的.如羟基磷酸钙Ca10(PO4)6(OH)2的除氟机理:
Ca10(PO4)6(OH)2+2F- Ca10(PO4)6F2+2OH-
铝盐混凝法中,铝盐混凝剂的最有效成分Al13O4(OH)7+24及其水解后形成的Al(OH)3(am)凝胶,其中的OH-配位体都可与F-交换:
Al13O4(OH)7+24+xF- Al13O4(OH)24-xF7+x+xOH-
Al(OH)3(am)+xF- Al(OH)3-xFx+xOH-
这一机理已被除F-后体系pH升高现象所证实.[Al13O4(OH)24-xFx]7+等阳离子形成后,可进一步水解生成Al13O4(OH)21F10等羟氟铝化合物.由于这一类化合物在水中有一定的溶解度,致使单独使用铝盐混凝除氟时最终出水的氟离子质量浓度很难降至4~7mg/L以下.
多数情况下离子与配位体交换是在固相中的OH-和液相中的F-之间进行的,降低液相中OH-浓度或提高F-浓度都有利于交换过程的进行.体系pH降低时,OH-浓度降低,但F-浓度会因形成HF而降低.最有利于F-与OH-进行交换的环境是pH为6~7的微酸性体系,这也是多数氟离子交换剂的最佳pH范围.
(3)物理或化学吸附
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的化学吸附来实现的:
Al2O3+Na++F- Al2O3.NaF
羟基磷酸钙Ca10(PO4)6(OH)2对F-的吸附是通过对CaF2的化学吸附来实现:
Ca10(PO4)6(OH)2+Ca2++2F- Ca10(PO4)6(OH)2.CaF2
氟具有很强的电负性.红外光谱证实,在一些水化的Al2O3表面,F-可发生氢键吸附:
物理吸附中,最重要的是静电吸附.混凝除氟过程中,铝盐水解生成的Al3(OH)5+4、Al7(OH)4+17和Al13O4(OH)7+24等高价阳离子,可通过静电作用吸附F-,从而被随后形成的Al(OH)3(am)矾花卷扫下来.在这种情况下,当水中SO2-4、Cl-等阴离子的浓度较高时,由于存在竞争作用,会使Al(OH)3(am)矾花对F-的吸附容量显著减少.
(4)络合沉降
F-能与Al3+、Fe3+、Mg2+等阳离子形成络合物而沉降.如铝盐混凝法中Al3+与F-形成AlF(3-x)+x而夹杂在Al(OH)3(am)中沉降下来.
目前的技术情况
(1)对含氟水的处理,切实可行的方法有吸附法、化学沉淀法和混凝沉降法.吸附法适用于水量较小的饮用水的处理,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率则山.化学沉淀法适用于氟浓度高的工业废水的处理,在传统的钙盐沉淀法基础上,联合使用磷酸盐、镁盐、铝盐等,比单纯用钙盐除氟效果好.混凝沉降法中,使用聚合铝类混凝剂,如聚合氯化铝、聚合硫酸铝等,除氟效果比用Al2(SO4)3、AlCl3好.总的看来,各种方法中提高除氟效率的关键在于除氟剂的改进,如引入新组分,提高其中有利于除氟的化学形态的含量等.
(2)目前人们已认识到的除氟机理主要有生成难溶氟化物沉淀、离子或配位体交换、物理或化学吸附、络合沉降等.含氟水处理过程中,各种除氟机理有可能同时发生.开展除氟机理的研究工作,有助于现有除氟工艺的改进和除氟新方法的开发.
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Ⅱ 含高浓度氢氟酸废水怎么处理成本低
1.加入大量建筑垃圾,水泥中的二氧化硅会和氢氟酸反应成无毒的四氟化硅和六氟合硅酸,钙盐会形成氟化钙沉淀。
加碳酸钙处理 产生的二氧化碳可以收集后出售,降低成本。
2.几种典型的方法有石灰沉淀法、磷酸盐沉淀法和冰晶石沉淀法。对于较高浓度的含氟废水,投加石灰,使废水中的F-以CaF2形式去除是经典的技术。石灰价格便宜,但溶解度较差,只能以乳液形式投加。采用可溶性钙盐代替石灰,虽然最终都是以难溶性氟化钙加以固定,但是二者有实质性的差别。磷酸盐沉淀法,即在含氟废水中加入可溶性钙盐(CaCl2) 并用碱液调pH值 后反应0.5 小时,加入磷酸盐后再次调节pH值,使F-生成Ca(PO4)6F2而达到除氟的目的。其它方法,如冰晶石沉淀法,采用在含氟废水中添加比F-反应当量少的可溶性铝盐和反应当量程度的可溶性钠盐,在pH3~4的条件下混合2 小时后,可生成Na3AlF6沉淀。由于冰晶石的溶解度为194mg/L,因此余F-需进行深度处理以满足排放要求。 无论采用钙盐沉淀法或其他的沉淀法,常常需要解决如何有效克服氟化物胶体性质,使之达到快速絮凝和提高固液分离效果的问题。常采用的无机絮凝剂有铝盐和铁盐两大类。铝盐和铁盐除氟是基于它们在水中水解形成吸附能力很强的絮凝氢氧化物沉淀,可以吸附废水中的F-,或利用F-能与Al3+、Fe3+等阳离子形成络合物。但铁盐的强酸性和强氧化性对设备有腐蚀性等缺点,铝盐的除氟效果易受原水中的各种阴离子的影响,因而目前倾向采用聚合硫酸铁、聚合铝作为简单的铝铁盐代替品,拥有较好的除氟效果。
Ⅲ 水处理除氟的方法都有哪些
目前国内外水处理除氟的方法主要有:化学法、吸附法、离子交换法、电化学法和反渗透法等。
1.化学法
化学处理方法又包括混凝沉淀法和钙盐沉淀法等。混凝沉淀法除氟的原理为:当混凝剂溶于水时,会迅速水解,生成的不溶沉淀物将氟离子吸附,共同沉淀从而去除水中的氟离子。当前应用较广的混凝剂主要是铝盐(明矾、氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝)。
钙盐沉淀法主要采用钙盐(氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、石灰等)与水中的氟离子形成沉淀来除氟。氧化钙投加到水中,与水中氟离子形成氟化钙沉淀,然后通过过滤或沉降等方法,使沉淀物与水分离,达到除氟目的。受氟化钙溶解度的影响,该方法不易达到饮用水标准,主要用于含氟较高的工业水处理。石灰和氢氧化钙除氟机理是与水中的Ca、Mg无机盐反应生成大量的Mg(OH)2和CaCO3沉淀。Mg(OH)2沉淀表面经一级交换吸附共沉淀而使氟离子浓度降低,同时CaCO3沉淀亦有少量除氟作用。在石灰苏打软化过程中也可达到一定的除氟效果,被软化水中去除的氟量与溶液中的镁的含量有关。
2.吸附法
用于除氟的常用吸附剂主要有活性氧化铝、活化沸石、活性氧化镁、骨炭等,近年来还报道了氟吸附容量较高的羟基磷石灰、氧化锆树脂等。利用这些吸附剂可将氟浓度为10mg/L的含氟水处理到1.0mg/L以下,达到饮用水标准。
活性氧化铝是美国公认的六种除氟方法的一种,在我国的研究和使用也较早。作为传统的除氟剂,具有吸附容量大、技术成熟等优点,适用于进行大规模的除氟处理,可用做水厂集中除氟使用。
沸石作为一种天然矿石,无毒无害,来源广泛,价格低廉,是三维无限结构的含水碱金属和碱土金属的结晶铝硅酸盐,其主要特点是具有吸水性和失水性,并具有离子交换反应性能而不引起结构多大变化的性质。活化和再生方法简单,不需要掌握特殊的技术,虽初次投资较大,但有越用越好的趋势,适合长期使用。
国内目前应用骨炭除氟的数量仅次于活性氧化铝。除氟机理是氟与水中的Ca2+生成CaF2被羟基磷酸钙所吸收,从而达到除氟的目的。M.J.Larsen等人用磷酸氢钙处理含氟水使其达到氟磷灰石过饱和状态,加骨炭和羟基磷灰石作为晶种的两步共沉淀除氟方法,除氟容量随原水含氟量的增加而增加,而除氟效率则随原水含氟量的增加而降低。
3.离子交换法
离子交换法主要采用离子交换树脂、磺化烟煤、锯屑等,利用离子交换作用达到除氟的目的。常用的除氟树脂有氨基膦酸树脂、聚酰胺树脂、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂等。吸附饱和后可用再生剂再生、反复使用。但当水中共存有其他阴离子时,受交换顺序的影响,除氟效果也会相应受到影响。阴离子交换树脂对地下水主要阴离子的吸附交换次序为:SO42->NO3->Cl->F-。
4.电化学法
电化学法主要分为电渗析法、电凝聚法与电吸附法等。电渗析法是利用膜分离技术,在直流电场作用下,溶液中可溶性离子迁移,通过选择透过性离子交换膜得到分离,使水中的一部分离子迁移到另一部分水中,水的含盐量降低,氟化物含量也相应降低。
电凝聚法是近年来我国开发的一种新型饮用水除氟技术。其原理是利用电解铝过程生成的氢氧化铝凝聚作用除氟。
电吸附是一种不涉及电子得失的非法拉第过程,所需电流仅用于电吸附电极溶液界面的双电层充电,因此电吸附本质是一个低电耗的过程。
5.反渗透法
反渗透法是将含盐水加压超过渗透压以上,供给反渗透膜元件,盐水中的水分子便通过反渗透膜,在另一侧便可得到淡水。这是各种淡水化方法中理论上最为节省能耗的方法。全世界采用不同技术建立的生产能力大于100m3/d的脱盐淡化工厂中,反渗透法占55%。在国外已成功的大规模应用于苦咸水淡化、海水淡化和超纯水制备等方面。它可以十分有效、可靠地实现高氟苦咸水除氟除盐的双重目的。
Ⅳ 怎么处理含氟废水
加入石灰水 形成氟化钙沉淀。
Ⅳ 废水处理中 浓氟废水都是怎样处理的
一、含氟废液处理方法一
于废液中加入消化石灰乳,至废液充分呈碱性为止,并加以充分搅拌,放置一夜后进行过滤。滤液作含碱废液处理。此法不能把氟含量降到8ppm以下。要进一步降低氟的浓度时,需用阴离子交换树脂进行处理。
二、工业含氟废水处理方法二
钙盐一电凝聚和磷酸一钙沉淀法的工艺技术及有关参数。电凝聚的混凝效果好、稳定、且易于控制,适于处理水量较小的工业含氟废水。磷酸一钙盐沉淀是一种共沉淀方法,生成的沉淀物为Ca5(PO4)3F.nCaF2,反应速度快,沉淀效果好。该法可直接用来对现有石灰沉淀法处理设施进行改造,可提高除氟率。
三、含氟废水处理技术
可以按照结晶理论通过设置预制晶种的步骤,也就是所谓的原水分段注入法(已申请日本专利)达到大幅度提高含氟废水处理效率的目的。由于该方法在不改变添加药品的种类,不增加药品使用量的情况下能显著提高除氟效率,该方法在旧厂改造以及新厂建设中都不断得到实际应用(在日本有十几例应用)。该技术曾在每年一度的日本半导体展览会上得到展出
四、矿山含氟废水处理方法
矿山含氟废水的处理方法,适用于含固体悬浮物和氟的废水处理,以铝盐或铝酸盐、高分子絮凝剂为聚集剂,以钙盐为辅助降氟剂,并将部分固体沉渣返回用作聚集晶种。其控制条件是按顺序加入辅助降氟剂、铝盐或铝酸盐、调整pH=6~8、混匀后再加入高分子絮凝剂,混匀后沉降分离固体渣与处理水,将部分沉渣返回到原水中形成连续的循环处理过程。可采用二段处理过程处理含悬浮物高的废水。药剂来源广、用量少,水处理过程时间短。
五、燃煤电厂含氟废水处理方法
燃煤电厂在湿式除尘过程中产生大量氟浓度高并且悬浮物(粉煤灰)超标的废水,如直接排放必然污染环境,因此必须对此进行处理使之达到排放或回用的要求。含氟废水的处理一般为吸附法、电凝聚法和混凝沉淀法等〔1~3〕。其中混凝沉淀法应用最为广泛。粉煤灰是以煤为燃料的火力发电厂排出的固体废弃物,每10000kW发电机组排灰渣量约1万t ,其中85%为粉煤灰。目前,国堆放的粉煤灰达4亿t以上,而且还以每年300多万t的速度在增加,而我国粉煤灰利用率不到30%,而用于研制PSAA混凝剂来处理含氟废水的研究报道甚少。利用粉煤灰研制的PSAA混凝剂处理热电厂含氟废水,取得了较理想的结果,并达到了以废治废、资源综合利用的目的。
Ⅵ 如何处理含氟废水
目前,絮凝沉降法、化学沉降法和吸附法是处理含氟废水的常用方法。根据工农业废水排放标准,氟离子溶解度应小于10mg /l,生活用水氟离子溶解度应小于1mg /l。
1. 化学沉淀法:
主要是石灰沉淀法。加入钙盐等化学物质形成氟沉淀或氟吸附形成的沉淀为共沉淀,操作简单,处理方便,成本低。然而,产生的CaF2被包裹在熟石灰颗粒表面,不能充分利用。耗药量大,出水氟离子浓度一般在15 mg/L左右,难以达标。污泥沉降慢,脱水困难;
2. 凝固的方法:
铁盐和铝盐混凝剂中所含的金属离子用于在水中形成细粒或絮凝体。这些带正电的胶体颗粒吸附水中的氟离子,使胶体颗粒凝聚成较大的絮凝体进行沉淀,从而达到除氟的目的。该防飞剂用量小,处理量大,一次处理即可达到排放标准,但处理费用比较大,造成污泥量大,对氟离子区去除效果受搅拌条件、沉降时间及水中SO42 -等阴离子等操作因素影响较大,出水水质不够稳定;
3.吸附法:
采用活性氧化铝/沸石等多孔结构吸附剂,通过动态吸附的方式,在固定表面吸附水中的氟离子,达到除氟的目的。该工艺简单,操作方便,无毒,污染少,吸附能力稳定。但滤料吸附能力小,处理效率低,处理时间长。部分滤料再生后交换容量降低。
Ⅶ 含氟废水如何处理
含氟废水国内外常用的方法有混凝沉淀法、离子交换法、膜过滤法、吸附法。
混凝沉淀法:对于低浓度含氟废水一般采用混凝沉淀法,利用混凝剂在水中形成正电的胶粒吸附废水中的氟离子,但是混凝沉淀池池体一般比较大、占地面积大,且停留时间长以及产生大量污泥,且出水很难达标等缺点。
膜过滤法:与常规分离方法相比,膜分离过程具有不污染环境、能耗低、效率高、工艺简单等优点,尤其是反渗透(RO)膜分离过程被广泛用于废水的除氟,RO膜对氟离子呈现出高的截留能力,但是膜处理一般投资大,操作过程复杂,膜使用寿命较短,需要经常更换膜。
然后,离子交换法也有其缺点,会产生过量的再生废液,吸附周期长,且会消耗大量脱附剂,排出大量含盐废水易引起管道腐蚀,材料昂贵、树脂再生处理困难。
所以,含氟废水不能直接通过上述方法达到排放要求, 因此必须要对废水进行深度处理,江苏海普功能材料开发的吸附法,可以达到处理效果。
采用海普吸附工艺处理含氟废水时,将废水预先过滤去除其中的悬浮和颗粒物质,然后进入吸附塔吸附,吸附塔中填充的特种吸附材料对废水中的氟进行选择性吸附并富集到吸附材料中,吸附出水氟浓度降低,吸附饱和后,对吸附材料进行脱附处理,使吸附材料得以再生并重新继续吸附,如此不断循环进行。
宁波某企业的废水经吸附处理后,实验处理效果表明采用吸附处理,废水中的氟去除率达到97%以上,在保证达到客户的要求的同时留有一定的安全余量,能有效防止入料废水的水质波动造成出水不达标。
从上图及上表中可以看出原水与出水无色透明,废水中的氟几乎完全被脱除,试验证明利用特种吸附剂吸附可以有效的降低废水中的氟浓度。