一种含氟废水的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种含氟废水的处理方法。
【背景技术】
[0002]氟是人体所必需的微量元素之一，普遍存在于植物组织当中，但过量的氟会导致人体骨质疏松症，关节炎等疾病，会影响到植物的新陈代谢、光合作用、呼吸作用等。目前，国内外常用的除氟方法主要有沉淀法、电凝聚法、反渗透法、离子交换法、膜分离法和吸附法。其中，电凝聚法和反渗透法具有较好的去除效果，但处理费用较高；离子交换法、膜分离法和沉淀法选择性相对较差，去除能力有限；吸附法因效率高、操作简便等优点而受到广泛关注。
[0003]目前，去除水中氟离子常用的吸附剂有活性炭、活性氧化铝、骨炭等。活性氧化铝除氟是国内外应用最广泛、最成功的除氟方法，但设备投资高，接触强酸强碱安全性差，同时还存在机械强度差等不足。骨炭的应用数量仅次于活性氧化铝，其缺陷在于吸附容量低，再生剂消耗大，再生时间长，再生工艺复杂或衰减较快，资源有限，成本较高。因此，开发低成本的高效除氟吸附剂对含氟废水的处理具有重要意义。
[0004]活性炭具有巨大的表面积和复杂的孔隙结构，其吸附是利用活性炭的化学、物理吸附以及氧化、还原等性质去除水中目标物质，在环境保护，食品，冶金，化工等领域都有广泛的应用。但活性炭本身对氟离子的去除效果很差。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种改性活性炭，使其应用在含氟废水的处理中操作简便、运行成本低、易于维护管理、对水中氟离子去除效果良好。
[0006]为达到上述目的，采用技术方案如下:
[0007]一种含氟废水的处理方法，包括以下步骤:
[0008]I)活性炭在铝盐溶液中浸渍，过滤取滤渣，120°C条件下烘干，洗涤再烘干得到改性后的活性炭吸附剂；
[0009]2)改性后的活性炭吸附剂投进待处理的含氟废水中，震荡吸附脱除废水中的氟离子。
[0010]按上述方案，步骤I)所述的铝盐溶液为硫酸铝溶液，
[0011]按上述方案，步骤I)所述的铝盐溶液质量分数为5% -10%;铝盐溶液和活性炭的比例为(1-6):lml/go
[0012]按上述方案，步骤I)所述的浸渍时间为2_7h，浸渍温度为20-55?。
[0013]按上述方案，步骤2)所述的吸附剂与废水的比例为10_50g/L。
[0014]按上述方案，步骤2)所述的吸附温度为20-65? ;吸附pH值为1_9 ;吸附时间为l-7ho
[0015]本发明具有的有益效果如下:
[0016]本发明以活性炭为载体，通过铝盐对其表面进行修饰，得到了铝改性的活性炭，作为吸附剂去除水中的氟类污染物的吸附剂，使其对水中的氟离子的吸附效果得到了显著提尚O
[0017]本发明中的铝改性活性炭吸附剂对水中氟离子的去除效率高，在再生后仍具有较高吸附量。该吸附剂具有化学性质稳定，成本低廉，吸附效果好和再生性能好等特点。
【具体实施方式】
[0018]以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
[0019]本发明含氟废水的处理方法，过程如下:
[0020]I)活性炭在硫酸铝溶液中浸渍，浸渍时间为2_7h，浸渍温度为20-55? ;硫酸铝质量分数为5% -10%，铝盐溶液和活性炭的比例为(1-6)过滤取滤渣，115-125°C条件下烘干，洗涤再115-125?条件下烘干得到改性后的活性炭吸附剂；
[0021]2)改性后的活性炭吸附剂投进待处理的含氟废水中，吸附剂与废水的比例为10-50g/L ;震荡吸附脱除废水中的氟离子；吸附温度为20-65°C ;吸附pH值为1_9 ;吸附时间为l_7h0
[0022]实施例1
[0023]配制5%的硫酸铝溶液，以铝盐溶液和活性炭的3:l(ml:g)比例加入活性炭，在25°C条件下浸渍4h，过滤，于120°C条件下烘干，再用水充分清洗，于120°C条件下烘干12h，得到改性后的活性炭吸附剂。取改性后的活性炭吸附剂0.5g，投进50ml 10mg/L含氟废水中，在25°C、pH = 7条件下吸附4h，氟离子去除效率达95%。
[0024]实施例2
[0025]配制9 %的硫酸铝溶液，以铝盐溶液和活性炭的4:1 (ml: g)比例加入活性炭，在25°C条件下浸渍3h，过滤，于120°C条件下烘干，再用水充分清洗，于120°C条件下烘干12h，得到改性后的活性炭吸附剂。取改性后的活性炭吸附剂1.5g，投进50ml 20mg/L含氟废水中，在25°C、pH = 5条件下吸附3h，氟离子去除效率达98%。
[0026]实施例3
[0027]配制7 %的硫酸铝溶液，以铝盐溶液和活性炭的4:1 (ml: g)比例加入活性炭，在25°C条件下浸渍3h，过滤，于120°C条件下烘干，再用水充分清洗，于120°C条件下烘干12h，得到改性后的活性炭吸附剂。取改性后的活性炭吸附剂2.0g,投进50ml 50mg/L含氟废水中，在25°C、pH = 6条件下吸附3h，氟尚子去除效率达99%。
[0028]实施例4
[0029]配制8%的硫酸铝溶液，以铝盐溶液和活性炭的5:l(ml:g)比例加入活性炭，在25°C条件下浸渍3h，过滤，于120°C条件下烘干，再用水充分清洗，于120°C条件下烘干12h，得到改性后的活性炭吸附剂。取改性后的活性炭吸附剂2.5g，投进50ml 100mg/L含氟废水中，在45°C、pH = 7条件下吸附5h，氟离子去除效率达99%。
[0030]本发明所列举的各原料都能实现本发明，以及各原料的上下限取值、区间值都能实现本发明；在此不一一列举实施例。本发明的工艺参数(如温度、时间等)的上下限取值、区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
【主权项】
1.一种含氟废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤: 1)活性炭在铝盐溶液中浸渍，过滤取滤渣，120°c条件下烘干，洗涤再烘干得到改性后的活性炭吸附剂； 2)改性后的活性炭吸附剂投进待处理的含氟废水中，震荡吸附脱除废水中的氟离子。2.如权利要求1所述含氟废水的处理方法，其特征在于步骤I)所述的铝盐溶液为硫酸铝溶液。3.如权利要求1所述含氟废水的处理方法，其特征在于步骤I)所述的铝盐溶液质量分数为5% -10% ;铝盐溶液和活性炭的比例为(1-6):lml/go4.如权利要求1所述含氟废水的处理方法，其特征在于步骤I)所述的浸渍时间为2_7h，浸渍温度为20-55 °C。5.如权利要求1所述含氟废水的处理方法，其特征在于步骤2)所述的吸附剂与废水的比例为10-50g/Lo6.如权利要求1所述含氟废水的处理方法，其特征在于步骤2)所述的吸附温度为20-650C ;吸附pH值为1-9 ;吸附时间为l_7h。
【专利摘要】本发明公开了一种含氟废水的处理方法。包括以下步骤：活性炭在铝盐溶液中浸渍，过滤取滤渣，120℃条件下烘干，洗涤再烘干得到改性后的活性炭吸附剂；改性后的活性炭吸附剂投进待处理的含氟废水中，震荡吸附脱除废水中的氟离子。本发明以活性炭为载体，通过铝盐对其表面进行修饰，得到了铝改性的活性炭，作为吸附剂去除水中的氟类污染物的吸附剂，使其对水中的氟离子的吸附效果得到了显著提高。同时，其化学性质稳定，成本低廉，在再生后仍具有较高吸附量。
【IPC分类】B01J20/20, B01J20/32, C02F1/58, C02F1/28
【公开号】CN104944506
【申请号】CN201510387914
【发明人】张莉, 田凌霄
【申请人】武汉工程大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月3日