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由于现代工业的发展,氟及其化合物的生产与应用也越来越广泛。包括含氟矿石的开采加工、化工、金属冶炼、铝电解、电镀、化肥、农药等在内的诸多与氟相关行业的废水中常含有高浓度的氟化物,它们的排放造成了环境污染,更会严重影响人体健康。我国目前对于氟化工行业产生的高浓度含氟废水的处理技术还不成熟,一般都存在着基建投资大、运行费用高、除氟效果不稳定的缺点。本课题针对酸性高浓度含氟废水,研究了石灰沉淀法和石灰联合聚合硫酸铁(PFS)法除氟,为处理高浓度含氟废水提供一种有效的治理方法。在石灰沉淀法除氟研究中,利用条件实验,对影响除氟效果的各个因素进行分析,并探讨了除氟机理。实验结果表明初始氟离子浓度、石灰投加量、pH、反应时间以及搅拌强度均影响上清液中残留F-浓度,但是单纯利用石灰除氟是不能有效将氟离子处理到浓度低于10mg/L。而用石灰联合聚合硫酸铁(PFS)法除氟就得到较好处理效果。利用条件实验对影响除氟效果的因子逐个进行分析,结果表明聚合硫酸铁投加量、pH、反应时间、搅拌强度对上清液中残留F-浓度有较大影响。利用条件实验对影响除氟效果的因子逐个分析,得出石灰除氟的最佳反应条件。最佳反应条件为:石灰投加量>8.5g/LpH=12.5反应时间=30min搅拌强度=400r/min利用条件实验对影响除氟效果的因子逐个分析,得出PFS除氟的最佳反应条件。最佳反应条件为:PFS投加量>1.6mL/LpH在6～8为宜,6～7最佳反应时间=10min搅拌强度=60～80r/min左右利用费用最小化模型得出,在出水达标的情况下,费用最小化条件下的石灰-PFS法处理高浓度含氟废水的的最优参数为:一段石灰投加量=7.26g/L一段pH=9.26一段反应时间=35min一段搅拌强度=257 r/minPFS投加量=1.33mL/L二段pH=6.7二段反应时间=14min二段搅拌强度=97r/min费用最小化条件下的石灰-PFS法的运行费用比石灰-PFS工艺的运行费用低大约17%。在排污单位按照费用最小化的原则运行除氟工艺的条件下,如果氟离子浓度的排放标准从10mg/L提高到5mg/L,其运行费用将增加15.4%。总量控制下的运行费将比浓度控制下的运行费少4.2%。