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聚合硫酸鐵除氟的原理與工藝控制

時間:2016-04-20 17:48????來源:原創????作者:admin????點擊:

一、聚合硫酸鐵除氟的化學原理 
     在含氟廢水中加入聚合硫酸鐵后,聚合硫酸鐵提供的三價鐵離子與氟離子發生下列絡合反應:

            聚鐵反應

     這些絡合物被眾多絮體裹,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行二級處理,才能達到工業廢水的排放標準。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:

聚鐵處理工藝


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,通過控制不同鈣離子濃度和氟離子濃度比值,來確定最佳鈣離子投加量;隨著氯化鈣投量的增加,氟離子去除率直線上升,當鈣離子濃度為氟離子濃度的1.4倍(質量比)時,去除率逐漸趨于平緩。此時剩余氟離子濃度為21.5mg/L。


2、鈣離子與氟離子反應ph對氟效率的影響


       隨著ph值的升高,氟的去除率先升高后下降,反應ph在7-8時,氯化鈣對F-去除率最高。究其原因,是由于CaF2溶度積 Ksp 隨著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溶解的方向進行,導致F-濃度上升,所以反應ph有一個最佳值,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


       開始加藥時,隨著加藥量的增加,氟離子去除率逐漸上升;當但加藥量大于600ppm時,去除率便開始下降;其原因是:聚鐵加入水中形成的水解產物能對水中的含氟膠粒通過離子交換、吸附作用而加以去除。因此,隨著 PFS 投加量的增加,PFS 水解產生的水解產物也相應的增加,這些水解產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一定的界限后,這些水解產物的分支就有可能自相作用,此時水解產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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