一、聚合硫酸鐵除氟的化學(xué)原理
在含氟廢水中加入聚合硫酸鐵后,聚合硫酸鐵提供的三價(jià)鐵離子與氟離子發(fā)生下列絡(luò )合反應:
這些絡(luò )合物被眾多絮體裹,并與其一起沉降,從而使 F - 含量下降。另外,聚合硫酸鐵生成的氫氧化鐵本身也是吸附劑,可以吸附水中的氟離子,從而進(jìn)一步降低廢水中的氟離子濃度。
二、聚合硫酸鐵除氟工藝流程
對于高濃度含氟廢水通常需要進(jìn)行二級處理,才能達到工業(yè)廢水的排放標準。本次試驗先將含氟廢水用氯化鈣、片堿預處理,之后再用聚合硫酸鐵將其降至10mg/L以下。具體工藝流程如下:
1、氯化鈣加藥量對除氟效果的響
在其他反應參數相同的條件下,通過(guò)控制不同鈣離子濃度和氟離子濃度比值,來(lái)確定最佳鈣離子投加量;隨著(zhù)氯化鈣投量的增加,氟離子去除率直線(xiàn)上升,當鈣離子濃度為氟離子濃度的1.4倍(質(zhì)量比)時(shí),去除率逐漸趨于平緩。此時(shí)剩余氟離子濃度為21.5mg/L。
2、鈣離子與氟離子反應ph對氟效率的影響
隨著(zhù)ph值的升高,氟的去除率先升高后下降,反應ph在7-8時(shí),氯化鈣對F-去除率最高。究其原因,是由于CaF2溶度積 Ksp 隨著(zhù)ph的升高而降低,所以ph越高,CaF2溶度積越小,F-含量越低;但隨著(zhù)ph升高,Ca(OH)溶度積也降低,溶液中的Ca2+濃度也降低,導致平衡向CaF2溶解的方向進(jìn)行,導致F-濃度上升,所以反應ph有一個(gè)最佳值,使其去除效果達到最高。
3、聚合硫酸鐵用量對除氟效果的影響
開(kāi)始加藥時(shí),隨著(zhù)加藥量的增加,氟離子去除率逐漸上升;當但加藥量大于600ppm時(shí),去除率便開(kāi)始下降;其原因是:聚鐵加入水中形成的水解產(chǎn)物能對水中的含氟膠粒通過(guò)離子交換、吸附作用而加以去除。因此,隨著(zhù) PFS 投加量的增加,PFS 水解產(chǎn)生的水解產(chǎn)物也相應的增加,這些水解產(chǎn)物對體系中的含氟成分的離子交換、吸附作用也相應增強,從而導致氟離子去除率上升。但只要聚合硫酸鐵的投加量超過(guò)一定的界限后,這些水解產(chǎn)物的分支就有可能自相作用,此時(shí)水解產(chǎn)物對體系中其它成分的電性中和、吸附作用減弱,而這將導致氟離子去除率下降。
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