一种去除废水中低浓度氟离子的方法技术

本发明专利技术提供了一种去除废水中低浓度氟离子的方法，废水经过调节pH、添加试剂，滴加絮凝剂等步骤后，可将水中氟离子与试剂相结合形成络合物沉淀下去，经处理后废水中氟的浓度降低至1mg/L以下。

A Method for Removing Low Concentration Fluoride Ions from Wastewater

The invention provides a method for removing low concentration fluoride ions in wastewater. After adjusting pH, adding reagents and dropping flocculants, the wastewater can combine fluoride ions in water with reagents to form complex precipitation, and the concentration of fluorine in the treated wastewater can be reduced to less than 1 mg/L.

【技术实现步骤摘要】
一种去除废水中低浓度氟离子的方法
本专利技术属于处理废水中氟离子的领域，涉及一种去除废水中低浓度氟离子的处理方法。
技术介绍
氟是一种非金属元素，如长期积累氟离子会对人体造成不同程度的疾病。我国工业废水排放标准要求,氟离子浓度应小于10mg/L；对于饮用水，氟离子浓度要求在1mg/L以下。目前国内外除氟技术主要是化学沉淀法、混凝沉降法、吸附法等。化学沉淀法除氟技术是工程上常用的工艺之一，该工艺在高氟废水处理中应用较多，氟含量相对较少的废水单纯应用该技术不能将氟含量降低到排放标准以下。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中废水中低浓度氟离子去除效率不高的问题，提供一种去除废水中低浓度氟离子的方法。本专利技术的方法，可以将废水中低浓度氟离子的浓度降低到1.0mg/L以下，满足排放要求。本专利技术提供一种去除废水中低浓度氟离子的方法，其特征在于，先通过调节pH值8.5-10.9后，再添加除氟药剂达到除氟效果。优选的，调节pH值10-10.9。优选的，所述调节pH值，使用碱液来调节pH值。所述碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液；碱液的浓度没有要求，只要达到相应的pH即可。所述除氟药剂包括硫酸铝。优选的，一种去除废水中低浓度氟离子的方法，主要包括以下步骤：（1）在含有低浓度氟离子的工业废水中添加氢氧化钠溶液并进行搅拌，将废水中的pH值调节至8.5-10.9,反应时间为1-2分钟；（2）向步骤（1）所得的工业废水中添加硫酸铝溶液并进行搅拌,使得溶液pH值接近中性，反应时间为5-10分钟；（3）向步骤（2）的废水中加入PAM并进行搅拌；（4）将步骤（3）所得废水静止，待絮凝沉淀后取上清液。所述含有低浓度氟离子的工业废水，为含有1-10mg/L氟离子的工业废水。优选的，步骤（1）中调节pH值10-10.9。步骤（2）所述的硫酸铝溶液，其浓度可以随意，添加后的浓度为600-850mg/L。更优选的，硫酸铝溶液添加后的浓度为680-800mg/L。添加硫酸铝溶液后的pH值为优选的，步骤（2）中的pH值为6.2--7.5。优选的，步骤（2）中的pH值为6.5--7.5。，是Polyacrylamide的缩写，中文名字聚丙烯酰胺。PAM是国内常用的非离子型高分子絮凝剂，分子量150万－2000万，商品浓度一般为8%。有机高分子絮凝剂具有在颗粒间形成更大的絮体由此产生的巨大表面吸附作用。步骤（3）所述的PAM，添加后，其在废水中的浓度为8-12ppm，质量比。更优选的，PAM在废水中的浓度为10ppm。步骤（3）中搅拌时间为3-10分钟。步骤（4）中废水静止时间为30-60分钟本专利技术提供的去除废水中低浓度氟离子的方法，可将废水中氟离子的浓度降至1.0mg/L以下。氟离子与钙离子可以形成氟化钙沉淀，从而将氟离子去除。但由于氟化钙的溶解度决定了当废水中氟离子浓度低于10mg/L，特别是要求氟离子达到小于5mg/L时，很难采用钙盐进一步降低氟离子浓度（CaF2溶度积常数2.7×10-11）；如采用吸附去除氟离子时，当吸附饱和后进行再生而产生的高浓度氟离子废水又同样回到了如何去除的问题。并且由于废水除氟与给水除氟相比，往往含有较多悬浮物，使得如采用吸附处理，吸附柱的堵塞会是一个影响连续运行的棘手问题。本专利技术采用控制反应pH值，并投加铝盐的方式，对于本含有悬浮物较多的废水除来说，有以下几个效果。本专利技术通过调节pH值以及硫酸铝和PAM的协同作用，可将处理后废水的氟离子浓度控制在1mg/L以下。本专利技术添加了PAM，在除氟的同时可去除废水中的悬浮物，并能降低水的色度与COD，提高处理后废水水质，避免采用吸附去除造成的吸附柱堵塞，以及吸附饱和后高浓再生含氟废水的处理问题。含有稀硫酸的铝盐是一种化工副产品，价格相对低廉，并且由于给水水源的碱度较低，投加该药剂除氟时会导致pH值急剧下降，投加碱进行中和而导致含盐量增加而使得给水水质恶化；而含氟废水一般都含有较高碱度，并且对于最终含盐量的要求较宽松，所以此法更适合作为废水处理药剂，而不适合作为给水处理药剂。合理的加药量与沉淀时间，是控制最终氟离子去除效果的重要因素。加药量与氟离子去除量并非线性相关；合理的沉淀时间既可保证处理效果也可降低投资费用。值范围是该法的另一个非常重要的指标，实验中发现如铝盐投加量达到，但pH值不在6.2--7.5之间，同样不能有效去除氟离子；这一问题在大量实验中被验证；具体实施方式以下实施例是对本专利技术的进一步说明，但本专利技术并不局限于此。（1）在含有5-6mg/L氟离子的工业废水中添加氢氧化钠溶液并进行搅拌，将废水的pH值调节至8.5-10.5,反应时间为1-2分钟；（2）向步骤（1）所得的工业废水中分别添加硫酸铝溶液，在废水中形成不同浓度梯度的加药量，并进行搅拌,将废水的pH值调节为6.5-7.5,反应时间为5-10分钟；（3）再向步骤（2）的废水中加入PAM并进行搅拌；搅拌时间3-10分钟。（4）最后将步骤（3）所得废水静止30-60分钟，待絮凝沉淀后取上清液测氟离子浓度。测得数据见表1。表1滴加氢氧化钠浓度滴加氢氧化钠后pH添加硫酸铝浓度添加硫酸铝后pHPAM添加量氟离子浓度实施例1530ppm8.8400ppm6.8510ppm1.9mg/L实施例2570ppm9.4500ppm6.9510ppm1.5mg/L实施例3580ppm9.9650ppm7.210ppm1.15mg/L实施例4600ppm10700ppm6.810ppm0.68mg/L实施例5650ppm10.5750ppm6.910ppm0.43mg/L实施例5680ppm10.9770ppm6.910ppm0.25mg/L实施例1（1）在含有5mg/L氟离子的工业废水中添加10%的氢氧化钠溶液并进行搅拌，将废水的pH值调节至8.8,反应时间为2分钟；（2）向步骤（1）所得的工业废水中添加10%硫酸铝溶液，使得废水硫酸铝浓度为400ppm，并进行搅拌,将废水的pH值调节为6.85,反应时间为5分钟；（3）再向步骤（2）的废水中加入PAM，使得PAM的浓度为10ppm并搅拌3分钟；（4）最后将步骤（3）所得废水静止40分钟，待絮凝沉淀后取上清液测氟离子浓度为1.9mg/L。实施例2其他同实施例1，不同之处在于：氢氧化钠与硫酸铝的添加量，以及加入二者后废水的pH略有变化，见表1。待絮凝沉淀后取上清液测氟离子浓度为1.5mg/L。实施例3其他同实施例1，不同之处在于：氢氧化钠与硫酸铝的添加量，以及加入二者后废水的pH略有变化，见表1。待絮凝沉淀后取上清液测氟离子浓度为1.15mg/L。实施例4其他同实施例1，不同之处在于：氢氧化钠与硫酸铝的添加量，以及加入二者后废水的pH略有变化，见表1。待絮凝沉淀后取上清液测氟离子浓度为0.68mg/L。实施例5其他同实施例1，不同之处在于：氢氧化钠与硫酸铝的添加量，以及加入二者后废水的pH略有变化，见表1。待絮凝沉淀后取上清液测氟离子浓度为0.43mg/L。实施例6其他同实施例1，不同之处在于：氢氧化钠与硫酸铝的添加量，以及加入二者后废水的pH略有变化，见表1。待絮凝沉淀后取上清液测氟离子浓度为0.25mg/L。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除废水中低浓度氟离子的方法，其特征在于，先通过调节pH值8.5‑10.9后，再添加除氟药剂达到除氟效果。

【技术特征摘要】
1.一种去除废水中低浓度氟离子的方法，其特征在于，先通过调节pH值8.5-10.9后，再添加除氟药剂达到除氟效果。2.如权利要求1所述的去除废水中低浓度氟离子的方法，其特征在于，调节pH值10-10.9。3.如权利要求1所述的去除废水中低浓度氟离子的方法，其特征在于，所述调节pH值，使用碱液来调节pH值。所述碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液的一种。所述除氟药剂为硫酸铝。4.如权利要求1所述的去除废水中低浓度氟离子的方法，主要包括以下步骤：(1)在含有低浓度氟离子的工业废水中添加氢氧化钠溶液并进行搅拌，将废水中的pH值调节至8.5-10.9,反应时间为1-2分钟；(2)向步骤(1)所得的工业废水中添加硫酸铝溶液并进行搅拌,使得溶液pH值接近中性，反应时间为5-10分钟；(3)向步骤(2)的废水中加入PAM并进行搅拌；(4)将步骤(3)所得废水静止，待絮凝沉淀后取上清液。所述含有低浓度氟离子的工业废水，为含有1-10m...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛嵘，臧立华，郭艳，马云倩，庄笳盛，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37