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工业废水中氟含量超标，不但腐蚀设备，而且污染环境、危害人类健康。因此，研究高效去除氟离子很有必要。此外，废水回用时钙含量如果较高，易结垢，从而制约净化水回用，为了实现废水零排放，开展脱钙的研究具有重要意义。絮凝法在水处理中使用较广泛，目前絮凝剂正朝着高分子化、复合化、环境友好化和多功能化等方向发展。
本研究用有机羧甲基壳聚糖(CMC)、无机磷酸(H3PO4)分别对铁基生物絮凝剂(BPFS)进行改性，制备得到铁基生物絮凝剂和羧甲基壳聚糖的高分子聚合物(BPFS-CMC)、铁基生物絮凝剂和磷酸的高分子聚合物(PBPFS)，其分别在CMC/Fe质量比为1和P/Fe摩尔比为0.1的条件下得到最佳絮凝效果。且BPFS-CMC和PBPFS的絮凝性能均优于BPFS。由红外、扫描电镜、紫外进一步分析得到，改性后的BPFS-CMC和PBPFS结构、形貌均发生了变化。
探讨了BPFS-CMC和PBPFS对废水中F-的去除能力，BPFS-CMC和PBPFS处理F-浓度为20 mg/L的废水的最佳条件分别是:CMC/Fe质量比0.05，投加量3mL/100mL废水，pH值5，反应时间10min; P/Fe摩尔比0.2，投加量2mL/100mL废水，pH值5，反应时间30min。水中残余F-浓度均低于国家《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)规定的限值。对比发现，PBPFS除氟效果最好，BPFS-CMC次之，BPFS最差。BPFS-CMC是通过氟以氢键或其他方式吸附在絮体上，然后吸附共沉淀将氟去除，而铁氟络合是其除氟的另一方式;PBPFS除氟时由于F-的存在，会引起Fe-PO4聚合物结构发生变化，形成-Fe-O-Fe-、-P-O-P-、-Fe-F-Fe-、-Fe-P-Fe-等多种结构。
研究了BPFS-CMC和PBPFS对废水中Ca2+的去除能力，对于Ca2+浓度为520mg/L的废水，调节pH为10、反应20min，BPFS-CMC和PBPFS分别在CMC/Fe质量比为2和P/Fe摩尔比为2的条件下获得最佳脱钙效果。BPFS-CMC可以在一定程度上改善脱钙效果，但投加量较多。BPFS-CMC含有的羧基、羟基、氨基参与了和Ca2+的反应。当PBPFS的投加量为1mL/100mL时，残余Ca2+降至156mg/L，达到《生活饮用水水源水质标准》的要求(≤180mg/L)。PBPFS是通过磷酸根、羟基与Ca2+作用而除钙。对比发现，PBPFS的Ca2+去除率非常高，而BPFS-CMC略优于BPFS。
针对某冶炼厂废水的水质特征，采用先中和后投加PBPFS的工艺去除废水中氟、钙和重金属离子。调节中和一段废水的pH为9，控制P/Fe摩尔比为2，PBPFS投加量为1mL/100mL废水，调pH为10，反应5min，水中残余锌、铅、铜、镉、砷等重金属离子、氟离子、总磷的浓度依次为0.008、0.133、0.011、0.003、0.06、6.07、0.5mg/L，均低于国家《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)规定的限值;残余钙离子为92mg/L，达到《生活饮用水水源水质标准》规定的要求。