[发明专利]一种去除高浓度含氟废水的复合除氟剂及其应用方法

说明书

技术领域

本发明是一种去除高浓度含氟废水的复合除氟剂及其应用方法，涉及废水中氟离子的去除，属于环境保护中废水处理领域。

背景技术

氟是人体必需的微量元素之一，适量的氟有益于人体健康，但是含量过低或过多都会危害健康，特别是过多会引起氟中毒。人们日常饮用水含氟量一般控制在0.4～0.6mg/L，长期饮用氟离子浓度大于1mg/L的水对人体不利，严重的会引起氟斑牙与氟骨症以及其他一些疾病，甚至会诱发肿瘤的发生，严重威胁人类健康。

当前，国内外高浓度含氟废水的处理方法常见的有吸附法、化学沉淀法和混凝沉淀法3种。（1）沉淀法是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，达到去除的目的；该工艺易产生二次污染，污泥产量大；（2）化学沉淀法通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成CaF₂沉淀，来实现除去使废水中的F^－的目的，该工艺简单方便，费用低，但是处理后的废水中氟含量达15mg/L，再加石灰水，很难形成沉淀物，因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理或预处理，很难达到国标一级标准。另外，产生的CaF₂的沉淀包裹在Ca（OH）₂颗粒的表面，因此不能被充分利用，造成浪费。（3）混凝沉淀法是通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂，在水中形成带正电的胶粒，胶粒能够吸附水中的F^－而相互并聚为絮状物沉淀，以达到除氟的目的；但该方法只适用于低浓度含氟的废水处理，一般通过与沉淀法配合使用，才能实现对高浓度含氟废水的处理；由于除氟效果受搅拌条件、沉降时间等因素的影响，因此出水水质不够稳定。

公开号为CN101062817A的中国发明专利公开了一种较为有效的处理含有氟离子废水的方法，是通过在含氟废水中加硫酸溶液，反应之后，再加高分子絮凝剂，然后进行絮凝沉淀，上清液排放，固液分离的方法实现的；该方法只适用于低浓度含氟废水处理，为了实现对高浓度含氟废水的处理，还要通过与沉淀法配合使用。

因此为克服现有技术的不足，本发明提供了一种去除高浓度含氟废水的复合除氟剂，该发明方法工艺流程简单，药剂投加量相对较小，运行费用较低，可将100mg/L～1000mg/L的高浓度含氟废水一步降到0.5mg/L以下，去除氟高达99.9％以上，适用于工业生产。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种适用于高浓度含氟废水的复合除氟剂、制备方法及其应用方法，该除氟剂原料廉价易得，制备方法简单，实用效果好。

本发明采用的技术方案是：该复合除氟剂由多羧基化合物和无机物复配而成，所述的多羧酸化合物是三氟甲磺酸酐、辛酰氯、1R-(-)-樟脑磺酸、3-糠酸、正戊酰氯、丁烷四羧酸中的一种或两种以上；所述的无机物是钙盐、镁盐、磷酸盐、铁盐中的两种或两种以上。

所述的钙盐是指氯化钙、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、草酸钙和硝酸钙中的一种。所述的镁盐是氯化镁、硝酸镁、硫酸镁中的一种；所述的磷酸盐是指磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸铵中的一种。

所述的铁盐是氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种。

按占复合除氟剂总质量百分比计，所述的多羧酸化合物包括三氟甲磺酸酐5％～25％、辛酰氯5％～25％、1R-(-)-樟脑磺酸5％～25％、3-糠酸5％～25％、正戊酰氯5％～25％、丁烷四羧酸5％～25％中的一种或两种以上；所述的钙盐是指氯化钙10％～80％、硫酸钙10％～80％、碳酸钙10％～80％、氢氧化钙10％～80％、草酸钙10％～80％和硝酸钙10％～80％中的一种；所述的镁盐是氯化镁10％～80％、硝酸镁10％～80％、硫酸镁10％～80％中的一种；所述的磷酸盐是指磷酸二氢钠10％～80％、磷酸氢二钠10％～80％、磷酸铵10％～80％中的一种；所述的铁盐是氯化铁10％～80％、硝酸铁10％～80％、硫酸铁10％～80％中的一种。

该复合除氟剂的应用方法是：根据废水中氟含量浓度高低把复合除氟剂与废水按着质量比为1:100～1:1000加入到高浓度含氟废水中，用氢氧化钠将废水pH值调节到9.0～11.0，不断搅拌，搅拌时间为15～30min, 出水即可达到国家一级排放标准，氟去除率达到99.9％以上。

本发明的有益效果是：

（1）所用的药剂价廉、易得；

（2）药剂投加量相对较小，运行费用较低，且无污泥产生；

（3）使用方便，操作简单；