本发明涉及水处理，具体涉及一种快速除氟药剂及制备方法。
背景技术：
1、氟是一种微量元素，饮用水含氟量在0.4-0.6mg/l的水对人体无害有益，而长期饮用含量大于1.5mg/l的高氟水则会给人体带来不利影响，严重的会引起氟斑牙和氟骨病。gb5749-2006《生活饮用水卫生标准》中规定，氟离子浓度排放限值为1.0mg/l。而gb8978-2002《污水综合排放标准》中，一级排放标准氟离子浓度为10mg/l，其余电池工业、无机化学工业、铝工业、铜镍钴工业的污染物排放标准中特别排放限值要求低于2mg/l。而gb3838-2002《地表水环境质量标准》中规定，地表水ⅰ类、地表水ⅱ类、地表水ⅲ类的氟离子最高允许含量为1.0mg/l，地表ⅳ类、ⅴ类水氟化物最高允许含量浓度1.5mg/l。
2、含氟废水多出现于光伏、电子、电镀、晶硅、矿产加工、铝型加工、表面处理、玻璃、化肥等各行业，按照国家污水综合排放标准，氟离子浓度应小于10mg/l，部分行业标准或特别排放区域的排放标准中氟离子浓度应小于2mg/l，饮用水标准要求氟离子浓度要求在1mg/l以下。目前国内外常用的技术为沉淀法和吸附法。
3、吸附法一般将吸附剂装入填充柱，采用动态吸附方式进行，用于除氟的常用吸附剂主要有活性氧化铝、骨炭、沸石、膨润土、活性炭、羟基磷灰石等。但吸附法存在处理容量下，吸附剂再生处理困难等问题。
4、沉淀法主要包括化学沉淀法和混凝沉淀法，化学沉淀法主要利用石灰或电石渣中的钙离子与负离子生成氟化钙沉淀而去除氟离子，混凝沉淀法利用混凝剂在水中形成带正电的胶粒吸附水中的氟离子，使胶粒形成絮状物沉淀，以达到除氟的目的。化学沉淀法具有处理方便、成本低等优点，但是存在设备庞大、处理后出水很难达标，并且沉渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。现有的混凝沉降法中所采用的混凝剂比较单一，并且存在投加量大、污泥产量高等问题。并且，现有的混凝沉降法较少能满足地表水环境质量标准的要求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提出一种快速除氟药剂及制备方法，除氟时具有溶解快、除氟快，沉降快、除氟彻底、效率高等优点，适用于工业废水。
2、本发明的技术方案是这样实现的：
3、本发明提供一种快速除氟药剂，由以下原料按重量份制备而成：铝盐12-30份、铁盐4-15份、硅化合物0.5-2份、钙盐0.12-1.5份、辅助药剂0.5-1.5份、助凝剂0.6-6份。
4、作为本发明的进一步改进，所述铝盐选自氯化铝、硫酸铝、硫酸铁铝中的一种或几种。
5、作为本发明的进一步改进，所述铁盐选自氯化铁、硫酸铁、硫酸铁铝中的一种或几种。
6、作为本发明的进一步改进，所述硅化合物选自硅酸、硅酸钠、硅酸钾的一种或几种。
7、作为本发明的进一步改进，所述钙盐选自碳酸钙、氯化钙的一种或几种。
8、作为本发明的进一步改进，所述辅助药剂为羧甲基纤维素钠和腐殖酸钠的混合溶液，其中，羧甲基纤维素钠配置成1‰-5‰的溶液，腐殖酸钠配置成1-8‰的溶液，羧甲基纤维素钠溶液与腐殖酸钠溶液质量比为3-1:1-5。
9、作为本发明的进一步改进，所述助凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，分子量为800万-2500万，所用浓度为0.5-1.5‰。
10、本发明进一步保护一种上述快速除氟药剂的制备方法，包括以下步骤：
11、s1.将铝盐、铁盐、硅化合物溶于分别溶于3-20倍质量的水中，调节溶液ph，在50-70℃下搅拌1-3h，得到溶液a；
12、s2.将钙盐溶于溶液a，50-70℃搅拌0.5-4h后，得到溶液b；
13、s3.将辅助药剂以10ml/min缓慢滴加至溶液b中，在滴加的同时，以400-700r/min搅拌，得到溶液c；
14、s4.将助凝剂滴加至溶液c中，以400-700r/min搅拌，得到溶液d；
15、s5.用均质机将溶液d充分混合均匀，搅拌时间5-15min，转速8000-20000r/min；
16、s6.用超微气泡设备进行对均质后的溶液d进行曝气加热，使溶液d全部为泡沫状,得到初除氟剂；
17、s7.将初除氟剂在40-60℃下干燥、研磨，得到除氟药剂。
18、作为本发明的进一步改进，步骤s1中加盐酸调节溶液ph值在3-7内。
19、作为本发明的进一步改进，步骤s6中所述曝气加热的气量为60-300l/min，气体温度40-70℃。
20、本发明具有如下有益效果：
21、（1）本发明通过常见的废水处理药剂，优化合成工艺，择优选取的合成条件，并对各原料之间的配比进行了优化，进而制得了一种快速、高效、除氟彻底的除氟药剂，该除氟药剂对含氟废水(≤20mg/l)进行处理后，可使氟离子的去除率达到99％以上。
22、（2）均质器和超微气泡的使用，使本发明的除氟药剂高度均一，由于是由泡沫干燥制得，除氟药剂本身含有大量气孔，因此不仅极易溶于水，在30s在废水中可完全溶解。且除氟药剂对氟离子的吸附反应时间极短，在30s以内可达到除氟除氟效率的98.5%以上。
23、（3）铝盐、铁盐、硅盐及钙盐，在辅助药剂和助凝剂的作用下，形成多电荷、大集团的的凝胶团，这种大凝胶集团具备以下优点：a.不仅对氟离子具有极强的吸附性，使除氟剂具备极高除氟效率，达到99.3%以上;b.铁盐、钙盐的加入增大了矾花的比重，除氟后的矾花在1min之内可完成沉降；c.硅酸根的存在能够使形成大型的胶团，使氟离子更不易脱附，除氟药剂抗干扰能力强。
24、（4）本发明经优化后除氟剂的用量较少，每1ppm氟所需30-70ppm除氟药剂，大幅的降低了除氟所需的费用。
25、（5）适应能力强，在此基础上可根据不同种类的污水，适当调整原料的配比和用量，可达到较优的处理效果，易于实现产业化。
1.一种快速除氟药剂，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：铝盐12-30份、铁盐4-15份、硅化合物0.5-2份、钙盐0.12-1.5份、辅助药剂0.5-1.5份、助凝剂0.6-6份。
2.根据权利要求1所述快速除氟药剂，其特征在于，所述铝盐选自氯化铝、硫酸铝、硫酸铁铝中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述快速除氟药剂，其特征在于，所述铁盐选自氯化铁、硫酸铁、硫酸铁铝中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述快速除氟药剂，其特征在于，所述硅化合物选自硅酸、硅酸钠、硅酸钾的一种或几种。
5.根据权利要求1所述快速除氟药剂，其特征在于，所述钙盐选自碳酸钙、氯化钙的一种或几种。
6.根据权利要求1所述快速除氟药剂，其特征在于，所述辅助药剂为羧甲基纤维素钠和腐殖酸钠的混合溶液，其中，羧甲基纤维素钠配置成1‰-5‰的溶液，腐殖酸钠配置成1-8‰的溶液，羧甲基纤维素钠溶液与腐殖酸钠溶液质量比为3-1:1-5。
7.根据权利要求1所述快速除氟药剂，其特征在于，所述助凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，分子量为800万-2500万，所用浓度为0.5-1.5‰。
8.一种如权利要求1-7任一项所述快速除氟药剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中加盐酸调节溶液ph值在3-7内。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤s6中所述曝气加热的气量为60-300l/min，气体温度40-70℃。