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氟是人体必需的微量元素之一,饮用水适宜的氟浓度为0.5~1mg/L。水中氟含量超过1ppm。能够使居民患“斑状齿”。如浓度达4~6ppm,小儿将全部都患“斑状齿”,浓度再高还能导致严重的佝偻病,甚至导致氟中毒。我国氟化工行业产生的高氟废水的处理技术还不成熟,主要存在基建投资大、运行费用高、处理效果不稳定的缺点。本课题针对有机氟化工行业产生的酸性高浓度含氟废水,研究了石灰沉降法和吸附法除氟,为高氟废水的治理提供新的治理方法。 论文在钙盐混凝沉降法除氟研究中,通过一系列试验,确定了最佳运行工艺参数及操作条件,探明了同离子效应,回流污泥等影响因素的作用,建立了氟去除化学动力学方程。西安金珠近代公司是一家有机氟化工公司,该公司在生产中产生大量的强酸性高氟废水,废水中[F-]=3000mg/L左右,pH=0.8。该公司在应用本部分实验结果替代其原设计方案后,处理运行效果好,出水水质稳定在10mg/L以下,大大减少其基建投资费,且操作简单。 同时在对活性氧化铝吸附除氟研究中,探索了活性氧化铝活化与再生条件,明确了影响活性氧化铝除氟的因素及影响程度,确定了连续处理的工艺控制条件,研究了活性氧化铝除氟的吸附等温线和吸附速度。 论文还对流化床诱导结晶法除氟进行了研究。在流化床诱导结晶法除氟研究中,确定了以磷灰石为结晶核的氟化钙结晶过程中的最佳工艺参数。 实验研究表明,采用钙盐混凝沉降法处理强酸陸高氟废水,在钙离子投加量为0.25mol/L,即钙离子与原水中氟离子摩尔浓度比[Ca2+]/[F-]为1.75,硫酸铝投加量为400~600mg/L,聚丙烯酰胺的投加量为2mg/L,pH控制在9左右条件下,出水完全能够达到《污水综合排放标准》GB8978—96中一级排放标准10mg/L以下,去除率为99.8%;回流氟化钙污泥对处理氟浓度高达3000mg/L左右的废水没有效果,但对于40mg/L以下的低浓度含氟废水非常有效;除氟反应中,氟浓度衰减速率符合三级动力学方程。采用流化床诱导结晶法处理强酸性高氟废水,当pH=7~9、进水[Ca2+]/[F-]摩尔浓度比控制在1~1.3、进水[F-]负荷控制在2kg[F-]/m2·h、水力负荷35~50m/h条件下,出水[F-]稳定在5mg/L以下。采用活性氧化铝吸附法处理低浓度含氟废水,活性氧化铝在25OC时的吸附等温线符合Lan脚lulr吸附等温式q。二1 .035Cl+0 .246C活性氧化铝的吸附量随活性氧化铝粒径的减小而显著增加,在pH值今9的范围内,吸附量随着PH值的增大而略有减小;连续运行的停留时间对处理效果起决定性作用,吸附曲线的推移速度与水流流速、原水浓度有关。