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如何去除水中含氟的物質

氟在自然環境中的形態也是多種多樣的,在空氣中氟主要以氟化氫(HF)、四氟化硅(SiF4)的形式逸散在空氣中,在土水系統中的氟的形態一般可分為:水溶態、可交換態、吸附態等。水溶態氟主要指以離子或絡合物存在于土壤和水體溶液中的氟,包括F-、HF2-、H2F3-、H3F4-、AlF63-等。在水中存在著由腐植質等形成的一些有機配體,也可和氟與金屬離子(Pb2+、 Hg2+、 Co2+、Zn2+等)形成復雜的絡合物和螯合物。
地表水、生活飲用水、污水及含氟工業廢水的排放標準如表1所示。
 
含氟廢水的處理方法有多種,國內外常用的方法大致分為兩類——沉淀法和吸附法。除這兩類方法外,還有離子交換樹脂除氟法、超濾膜法、電凝聚法、電滲析法,由于成本高和除氟率低等原因,這些方法至今很少推廣應用于常用除氟工藝。
吸附法
吸附法
一般將吸附劑裝入填充柱,采用動態吸附方式進行,操作簡便,除氟效果穩定,適用于水量較小的飲用水深度處理。用于除氟的常用吸附劑主要有活性氧化鋁、骨炭、沸石、膨潤土、活性炭、羥基磷灰石,及對氟吸附容量較高的氧化鋯等稀土化合物。利用這些吸附劑可將廢水中氟離子濃度降到1mg/L以下,達到飲用水的標準。
沉淀法
沉淀法主要包括化學沉淀法和混凝沉淀法。
對于高濃度含氟水(氟離子濃度大于20mg/L),一般采用石灰或電石渣沉淀法,利用石灰中的鈣離子與氟離子生成氟化鈣沉淀而去除氟離子?;瘜W沉淀法具有原理簡單、處理方便、成本低、效果好的特點,目前廣泛應用于處理高濃度的含氟水。但在一定程度上存在設備龐大、處理后出水很難達標、沉渣沉降緩慢且脫水困難等缺點,常常需要添加氯化鈣或其他混凝劑,使沉淀加速。

對于低濃度含氟水(氟離子濃度小于20mg/L),一般采用混凝沉降法,利用混凝劑在水中形成帶正電的膠粒吸附水中的F-,使膠粒相互并聚為較大的絮狀物沉淀,以達到除氟的目的?;炷两捣ň哂兴巹┩都恿可?、處理水量大等優點,但一般只適用于含氟較低的水處理,如果要取得更好的效果則需要與其他方法聯合使用。但除氟效果受攪拌條件、沉降時間等操作因素及水中CO32-、SO42-、Cl-等陰離子濃度的影響較大。近年來隨著化學和水處理工業的不斷發展,很多高效的混凝除氟劑不斷涌現,使強化混凝技術重現生機,隨著傳感技術和自動控制技術的應用,實時控制混凝劑的投加量已成為可能。

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