一种除氟剂以及制备方法和除氟方法与流程

本发明涉及水处理，具体涉及一种除氟剂以及制备方法和除氟方法。

背景技术：

1、氟化物污染越来越受到人们的重视，如何处理废水中的氟化物一直是国内外环保领域的重要课题。近年来，国内外在含氟废水的处理方面做了大量的工作，除氟的理论知识、方法和技术都取得了很大的进展。目前，国内外处理的含氟工业废水成分复杂多样，处理方法很多，如沉淀法和吸附法，还包括离子交换树脂法、反渗透法、电凝法、电渗析法等。

2、深度除氟是指在常规净化处理的基础上，对含氟废水进行连续处理，旨在提高出水水质和利用水平。

3、深度除氟常用的方法包括沉淀法、混凝法和吸附法。

4、典型的沉淀方法主要有石灰沉淀法、磷酸盐沉淀法和冰晶石沉淀法等。对于较高浓度的含氟废水，投加石灰等使氟离子与钙离子生成氟化钙沉淀除去。

5、该工艺方法简单、费用低，但新生成的氟化钙在水中有一定的溶解度(常温时为16.3mg/l)。此外，废水的某些组分如so42-等阴离子会吸附在新形成的氟化钙微细晶粒表面，减缓氟化钙晶粒的进一步生长，致使氟化钙沉淀不易从水中析出。因此处理后废水往往含氟量为20～30mg/l，仍高于国家排放标准(10mg/l)，很难达标。另外还存在泥渣沉降缓慢、脱水困难等缺点。

6、混凝法主要采用铁盐和铝盐两大类混凝剂除去工业废水中的氟。其原理是利用混凝剂所含金属离子在水中形成细微的胶核或绒絮体，这些带正电的胶粒吸附水中的f-，使胶粒相互凝聚为较大的絮状物沉淀，以达到除氟的目的。

7、混凝沉淀法具有药剂投加量少、处理量大、一次处理后可达国家排放标准的优点。混凝剂通过混凝作用在含氟水中产生絮状混凝吸附降氟。混凝沉淀法仅适用于低氟废水处理，但除氟效果不稳定，氟离子去除效果易受操作因素影响，出水水质不够稳定。

8、其余除氟方法，如离子交换法大的限制因素是树脂的再生和处理，电渗析法操作复杂，运行成本高。

9、在工厂实际脱氟过程中根据不同的环境和脱氟要求，综合考虑脱氟效率和经济性，从而确定含氟废水处理方法和工艺，既有良好的脱氟效果，又有良好的经济性，从而达到处理含氟废水和资源化利用的目的。因此，深度除氟方向仍需要一种更加优化、高效的除氟技术。

技术实现思路

1、为解决以上问题，本发明提供一种除氟剂以及制备方法和除氟方法，其通过在二价和三价金属源中加入甲基硅油，三者共同作用能够使絮体密度增大，沉降时间减少；且同时使得絮凝淤泥的含水率降低，后续脱水更加容易，整体效果极佳。本发明适用于低浓度含氟废水(f-≤20mg/l)的处理，出水f-浓度≤1mg/l。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、本发明的一个发明点是提供了一种除氟剂，包括三价金属源、镁源和活性甲基硅油。

4、优选地，三价金属源为聚合氯化铝铁，镁源为活性氧化镁。

5、优选地，所述聚合氯化铝铁的铝铁有效含量≥13％。

6、优选地，除氟剂ph为8.5～9.5。

7、优选地，除氟剂包括，按质量份数计：

8、

9、优选地，除氟剂包括，按质量份数计：

10、

11、本发明的另一个发明点是提供了一种使用上述除氟剂进行除氟的方法，包括以下步骤：检测含氟废水ph值，若含氟废水ph值＜5.5，则调节ph至6.5～7.5，若含氟废水ph值≥5.5，无需调节ph。向含氟废水中加入所述除氟剂并搅拌，所述除氟剂投加量与含氟废水体积比≥1ml/m3。

12、优选地，所述含氟废水的氟离子浓度≤20mg/l。

13、优选地，加入所述除氟剂并搅拌，搅拌时间为3～5min。

14、本发明的另一个发明点是提供了一种上述除氟剂的制备方法，包括：(1)将60～80份三价金属源少量多次投加于水中搅拌溶解，每次投加所述三价金属源时不超过5份，(2)待所述三价金属源全部溶解后，加入5～15份镁源，充分搅拌，获得含有金属离子共沉物的悬浊液，(3)加入2～10份活性甲基硅油，充分搅拌，使所述金属离子共沉物与所述活性甲基硅油充分螯合，得到所述除氟剂。

15、与现有技术相比，本发明主要的有益效果为：

16、一是本发明除氟剂使用的三价金属源与氟离子发生络合反应形成絮凝体，除氟剂中的甲基硅油能够使絮体密度增大，沉降时间减少，有利于絮凝沉降，不需要额外投加助凝剂。

17、二是本发明除氟剂除氟后的絮凝淤泥的含水率较低，使后续脱水相对更加容易。

18、三是本发明适用于低浓度含氟废水(f-≤20mg/l)的处理，出水f-浓度≤1mg/l，除氟效果好。

19、四是本发明提供的除氟方法若含氟废水ph值≥5.5，无需调节ph，针对性处理含氟废水，优化除氟过程，减少液碱用量。

技术特征：

1.一种除氟剂，其特征在于，包括三价金属源、镁源和活性甲基硅油。

2.根据权利要求1所述的一种除氟剂，其特征在于，所述三价金属源为聚合氯化铝铁，所述镁源为活性氧化镁。

3.根据权利要求2所述的一种除氟剂，其特征在于，所述聚合氯化铝铁的铝铁有效含量≥13％。

4.根据权利要求1或2所述的一种除氟剂，其特征在于，所述除氟剂ph为8.5～9.5。

5.根据权利要求1所述的一种除氟剂，其特征在于，按质量份数计，包括：

6.根据权利要求5所述的一种除氟剂，其特征在于，按质量份数计，包括：

7.根据权利要求1～6任一所述的一种除氟剂的除氟方法，其特征在于，包括以下步骤：检测含氟废水ph值，若所述含氟废水ph值＜5.5，则调节ph至6.5～7.5，若所述含氟废水ph值≥5.5，无需调节ph，向所述含氟废水中加入所述除氟剂并搅拌，所述除氟剂投加量与所述含氟废水体积比≥1ml/m3。

8.根据权利要求7所述的一种除氟剂的除氟方法，其特征在于，所述含氟废水的氟离子浓度≤20mg/l。

9.根据权利要求7所述的一种除氟剂的除氟方法，其特征在于，加入所述除氟剂并搅拌，搅拌时间为3～5min。

10.根据权利要求5所述的一种除氟剂的制备方法，其特征在于，包括：(1)将60～80份三价金属源分批投加于水中搅拌溶解，每次投加所述三价金属源时不超过5份，(2)待所述三价金属源全部溶解后，加入5～15份镁源，充分搅拌，获得含有金属离子共沉物的悬浊液，(3)加入2～10份活性甲基硅油，充分搅拌，使所述金属离子共沉物与所述活性甲基硅油充分螯合，得到除氟剂。

技术总结
本发明提供了一种除氟剂以及制备方法和除氟方法。一种除氟剂，包括三价金属源、镁源和活性甲基硅油。三价金属源为聚合氯化铝铁，镁源为活性氧化镁。所述聚合氯化铝铁的铝铁有效含量≥13％。除氟剂pH为8.5～9.5。使用上述除氟剂的除氟方法，包括以下步骤：检测含氟废水pH值，若含氟废水pH值＜5.5，则调节pH至6.5～7.5，若含氟废水pH值≥5.5，无需调节pH。向含氟废水中加入所述除氟剂并搅拌，所述除氟剂投加量与含氟废水体积比≥1mL/m3。本发明除氟剂使用的三价金属源与氟离子发生络合反应，形成絮凝体沉淀，除氟剂中的甲基硅油能够使絮体密度增大，沉降时间减少，有利于絮凝沉降，不需要额外投加助凝剂。

技术研发人员：朱阳光,宋晨
受保护的技术使用者：南京乐透思高新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1