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污水中氟化物的去除方法主要有以下几种:
化学沉淀法:
石灰沉淀法:这是处理高浓度含氟废水的常用方法。通过向废水中加入石灰,利用石灰中的钙离子与氟离子反应生成氟化钙沉淀,从而去除氟离子。该方法操作简单、成本低,但除氟效果受氟化钙溶解度限制,且会产生大量污泥,污泥中的氟由于含水量大难以回收利用。一般情况下,经过石灰沉淀处理后,废水中的氟含量可降低到8 - 10mg/L 水平。
吸附法:
活性氧化铝吸附:活性氧化铝对氟离子有较强的吸附能力,将含氟废水通过装有活性氧化铝的吸附柱,氟离子被吸附剂吸附从而达到除氟的目的。不过活性氧化铝在吸附过程中需要将 pH 值调整至酸性,以增强其吸附效果。随着使用时间的增加,活性氧化铝的吸附容量会逐渐下降,需要定期进行再生处理。
其他吸附材料:除了活性氧化铝,还有一些其他的吸附材料可用于除氟,如沸石、膨润土、活性炭等。这些材料通常需要装入填充柱,采用动态吸附的方式,能够将氟离子浓度降低至较低的水平。
混凝沉淀法:
先向废水中投加石灰进行预处理,使 pH 值升高,然后加入混凝剂(如铁盐、铝盐等)。混凝剂在水中形成带正电的胶粒,吸附水中的氟离子,使胶粒相互凝聚为较大的絮体沉淀下来。这种方法适用于低浓度含氟废水的处理,但除氟效果可能不够稳定,且会带来二次污染。
膜分离法:
包括反渗透、电渗析、纳滤等方法。这些方法利用特殊的膜材料,在压力或电场的作用下,将废水中的氟离子与其他物质分离。膜分离法具有较高的除氟效率,但设备投资和运行成本较高,且对进水的水质要求较高。
电絮凝法:
通过电解作用产生絮凝剂,同时在电流作用下使氟离子聚集并沉淀。该方法操作相对简单,但耗电量较大。
磷酸盐沉淀法:
在石灰沉淀的基础上,投加磷酸盐,使氟离子与磷酸盐反应生成溶解度更小的氟磷酸钙沉淀。这种方法可以提高除氟效果,但需要控制好反应条件。
离子交换法:
使用具有氟选择性官能团的离子交换树脂,如Tulsimer®CH-87树脂等。当含氟废水流过离子交换柱时,树脂上的官能团与水中的氟离子发生交换反应,从而将氟离子从水中去除。离子交换法具有较高的处理精度,处理后的废水氟化物含量可达到 1ppm 以下,且树脂容易再生。不过该方法对树脂的性能和运行条件有一定的要求。
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