下载文档原格式
高氟废水处理技术集成电路企业在生产过程中会产生大量的含氟废水，排入水体会对生态环境造成极大的危害，人体过量摄入氟会引起氟斑牙、氟骨症等，严重者还会引起急性氟中毒，因此必须对含氟废水进行处理，达标排放。
目前处理含氟废水的主要方法有：化学沉淀、吸附、离子交换、反渗透和纳滤等，此外，电絮凝和电渗析也受到广泛的关注。
混凝沉淀法具有运行成本低、去除效率高和工艺技术成熟等优点，已被广泛用于工业废水除氟。
聚硅酸盐类混凝剂因具有良好的絮凝性能而受到广泛研究。
许友泽等制备了聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂处理含铊废水。
王爱民等制备了聚硅酸铝铁混凝剂用于洗煤废水的COD和浊度去除。
王润楠等研究了聚硅酸铝镁-羧甲基纤维素钠复合絮凝剂对模拟江水的色度和浊度的去除效果。
郭雷等研究了聚硅酸铝铁对饮料废水COD的去除效果。
为了强化混凝效果，一些研究者将纳米材料引入混凝剂中。
蔡靖等采用纳米SiO2与聚合硫酸铝复配，提高了污水的COD去除率。
戴红玲等制备了纳米Fe3O4与FeCl3的复合混凝剂，对垃圾渗滤液的COD、色度均具有良好去除效果。
目前，将纳米材料与混凝剂复配用于处理含氟废水还鲜见报道。
本工作制备了纳米SiO2-聚硅酸铝铁复合混凝剂，先用CaCl2对高浓度含氟废水进行一级处理，探讨了不同pH条件对CaCl2除氟效果的影响；然后采用自制复合混凝剂进行二级处理，考察了复合混凝剂在不同废水pH和不同混凝剂加入量条件下的除氟效果，并与聚合氯化铝（PAC）的除氟效果进行了对比；分析了复合混凝剂中铁铝的形态。
1、实验部分1.1 材料、试剂和仪器含氟废水取自深圳市某集成电路生产企业，水质指标：ρ（F－）420.0mg/L，COD31.4mg/L，TP35.2mg/L，TN110.1mg/L，ρ（NH4+）22.0mg/L，SS8.1mg/L，pH12.9，属于高浓度含氟废水。
硅酸钠、硫酸铁、硫酸铝、硬脂酸钠、硫酸、NaOH：均为分析纯；PAC：工业级；纳米SiO2：粒径（15±5）nm。
CaCl2-PAC絮凝法处理含氟废水的研究杨际幸;杨天足;张杜超;窦爱春【摘要】文章绘制了水溶液中总氟与游离钙离子和pH值的关系图,并结合氯化钙、PAC混凝剂处理含氟废水,分别考察了氯化钙的加入量和PAC加入量对除氟的影响.结果表明,在氯化钙加入量为I00mg/L时,水样中氟离子残余量为10.2 mg/L,在溶液pH值为6.5,PAC加入量为400mg/L时,水样中残余氟离子浓度为3.62 mg/L.同时考察了先加入100mg/L的氯化钙反应90min,PAC絮凝剂加入量对除氟的影响,温度对氯化钙除氟影响不大,在55℃时PAC的絮凝效果最佳.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2011(027)002【总页数】4页(P53-56)【关键词】除氟;PAC;氯化钙;混凝【作者】杨际幸;杨天足;张杜超;窦爱春【作者单位】中南大学冶金科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】X701氟是人体内重要的微量元素之一,对人体健康起着很重要的作用,但是当水中的氟含量过高时会引起氟中毒。
饮用水适宜的氟质量浓度为0.5～1 mg/L。
国家工业废水排放标准GB 8978-1996规定氟离子浓度应小于10 mg/L。
金属冶炼、铝加工、化工生产等过程排出大量的高浓度含氟废水。
氟在废水中成离子形态存在,若不经处理任意排放,将严重污染人类生存环境,危害人民身体健康。
目前用于处理含氟废水的方法主要有:石灰沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、离子交换法和电渗析法。
但是这些方法都存在一定的不足之处,通常采用的石灰沉淀法[1～3]处理后难以达到排放标准,电渗析[4]设备昂贵、操作水平要求高,离子交换法[5,6]则交换树脂再生复杂,且不适于高浓度含氟废水的处理,单独使用混凝法[7,8]处理废水,药剂费用较高,存在废渣二次污染的问题。
电絮凝法处理地表水的工艺参数研究一、实验目的1．观察电絮凝现象与过程，从而加深对电絮凝理论的理解； 2．了解电絮凝处理的影响因素，并确定研究的主要参数。
3．了解电絮凝法处理地表水的处理效果并确定最佳的电絮凝工艺条件；二、实验原理电絮凝的反应原理是以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生Al 、Fe 等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，原位生成高活性的多形态聚铝或聚铁絮凝剂，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。
电絮凝法去除污染物主要包括絮体产生、 污染物聚集、污染物与水体的分离及去除 3 个步骤（包括气浮和沉淀）。
电絮凝反应过程中，通过牺牲阳极在溶液中产生铝离子或铁离子。
铝/铁离子在适宜 pH 下水解，进而产生一系列铝或铁的羟基络合物；羟基络合物在溶液中作为絮凝剂，通过压缩双电层、吸附架桥、 集卷网捕等作用将污染物聚集并吸附在其表面。
同时，阴极产生的氢气形成微小气泡吸附在絮体表面，使絮体上升至液体表面，最终实现污染物与水的分离，达到去除污染物的目的。
简单的电絮凝反应器包括一片阳极板和一片阴极板，由外接直流电源供给电势，阳极发生氧化反应，同时阴极被还原或沉积一些基本金属。
其电极反应为：阳极：-g 2aq l 2-n aq s e4O H4O H 2neM M ++→+→++）（）（）（）（）（阴极：-g 2-l 2s -n aq 2OHH e 2O H 2M ne M +→+→++）（）（）（）（同时，带电的污染物颗粒在电场中泳动，其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉。
进一步将水体中污染物微粒聚集成团并沉降或气浮分离的除污工艺。
废水进行电解絮凝处理时，不仅对胶态杂质及悬浮杂质有凝聚沉淀作用，而且由于阳极的氧化作用和阴极的还原作用，能去除水中多种污染物。
电絮凝法具有效率高、泥量小并易于固液分离、无需外加药剂、二次污染少、操控和设备维护简单、易于自动控制和最终出水中总溶固（TDS ）小等优势，现已逐渐成为处理重金属、氟离子以及染料等无机、有机废水的有效方法。
第40卷第4期 辽 宁 化 工 Vol.40，No.4 2011年4月 Liaoning Chemical Industry April，2011收稿日期： 2010-12-09 作者简介： 吴 倩（1978-），女。
通讯作者： 申 亮，E-mail：liangliang_122@。
高氟地下水处理技术现状吴 倩1，李晓凯2，申 亮3（1. 乐亭县环境保护局， 河北 唐山 063600； 2. 河北水美环保科技有限公司， 河北 石家庄 050021；3. 中国地质大学（北京）水资源与环境学院， 北京 100083）摘 要：高氟地下水和地方性氟中毒是目前世界范围内的一个难题，为解决该问题，各国对高氟地下水去除做了大量的研究，并总结出了不少成功的处理方法。
综述前人对含氟地下水的各种处理技术，可分为混凝沉淀法、钙盐沉淀法、吸附法、离子交换法、电凝聚法、反渗透法等，通过对这些方法的比较分析进而指导生产实践。
关 键 词： 地下水； 高氟； 去除中图分类号： X 523 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2011）04-0000-03 DOI: 网络出版时间： 网络出版地址：氟是地球上分布最广且人体必需的元素之一，适当的氟摄入量可以预防龋齿和地方性氟病，激发造骨细胞的活力[1]。
目前我国《生活饮用水卫生标准》中规定当氟含量超过1.5 mg/L 时即为高氟水。
长期饮用含氟超标的饮用水会导致氟斑牙病和氟骨病。
在我国，饮用氟化物含量＞1. 5 mg/L 的农村人口达5 000余万人，主要分布在华北、华东、东北及西北地区，其饮用水源多为地下水[2]。
针对高氟地下水地区，国内外开展了大量的关于高氟水去除相关技术研究，其中美国是最早开展除氟技术研究并将成果应用于实际工程的国家。
目前国内外主要除氟方法主要有：混凝沉淀法、钙盐沉淀法、吸附法、离子交换法、电凝聚法、反渗透法等。
1 混凝沉淀法混凝沉淀法是当混凝剂溶于水后迅速发生水解，利用混凝剂水解形成的带正电的胶粒吸附水中的氟离子，使胶粒相互碰撞凝结成较大的絮状物沉淀，从而达到除氟效果。
第8卷第2期环境工程学报Vol ．8，No ．22014年2月Chinese Journal of Environmental EngineeringFeb ．2014Al /C /Fe 复合电极电絮凝法同时除氟除砷（Ⅴ）齐学谦1李泽唐1周雅芳2张旭1*（1.清华大学环境学院，北京100084；2.铁岭天信公用事业股份有限公司，铁岭112000）摘要为了同时去除地下水中的氟和砷，提出了Al /C /Fe 复合电极电絮凝法和Al /C-Fe /C 依次除氟砷法，并进行效果对比。
研究了Al /C /Fe 复合电极电絮凝法的影响因素，并对复合电极电絮凝产生的絮体进行了SEM-EDX 分析。
结果表明，Al /C /Fe 复合电极电絮凝法对氟、砷的去除速率分别是Al /C-Fe /C 依次除氟砷法的1.43倍和4.73倍；初始氟/砷浓度为4.0/1.0、4.0/0和0/1.0mg /L 3种条件下，通过铝极板、铁极板的电流密度均为0.10mA /cm 2时，达到最好的除氟除砷效果，与初始氟/砷浓度无关。
关键词地下水Al /C /Fe 复合电极电絮凝同时除氟除砷中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9108（2014）02-0525-06Simultaneous removal of fluoride and arsenic （Ⅴ）via Al /C /Fecombination electro-coagulation processQi Xueqian 1Li Zetang 1Zhou Yafang 2Zhang Xu 1（1.School of Environment ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ；2.Tieling Tianxin Public Utility Ltd．，Tieling 112000，China ）Abstract In order to remove F －and As （Ⅴ）ions from groundwater simultaneously ，a system of Al /C /Fe combination electro-coagulation and a system of Al /C-Fe /C used in sequence were designed．Influencing factorsof Al /C /Fe combination electro-coagulation were researched ，and flocs produced in the combination electro-co-agulation were analyzed by SEM-EDX．The results showed that the Al /C /Fe combination system ’s removal ratesof F －and As （Ⅴ）ions are 1.43times and 4.73times of that of the system of Al /C-Fe /C used in sequence．When the current density of Al and Fe electrode is 0.10mA /cm 2，the removal of F －and As （Ⅴ）ions is the best when the initial F /As （Ⅴ）concentrations are 4.0/1.0mg /L ，4.0/0mg /L and 0/1.0mg /L ，so the best value of current density has no dependence on the initial F /As （Ⅴ）concentration．Key words groundwater ；Al /C /Fe combination ；electro-coagulation ；simultaneous removal of F －and As（Ⅴ）基金项目：国家“水体污染控制与治理”科技重大专项（2009ZX07425-006）；环保公益性行业科研专项（201009009-003）收稿日期：2013－01－16；修订日期：2013－02－09作者简介：齐学谦（1987 ），女，硕士研究生，主要从事地下水水质净化相关研究工作。
高氟水处理方法及新技术介绍氟是人体必须的微量元素之一，饮用水适宜的氟质量浓度为0.5~1mg/L。
当饮用水中氟含量不足时，易患龋齿病；但若长期饮用氟水质量浓度高于1mg/L的水，则会引起氟斑牙病；长期饮用氟质量浓度为3～6mg/L的水会引起氟骨病。
我国含氟地下水分部广泛，尤其在西北干旱地区，约有7000万人饮用含氟量超标的水，导致不同程度的氟中毒。
工业上，含氟矿石开采、金属冶炼、铝加工、焦炭、玻璃、电子、电镀、化肥、农药等行业排放的废水中常含有高浓度的氟化物，造成环境污染。
对于这些含氟废水，目前国内大多数生产厂尚无完善的处理设施，所排放的废水中氟含量指标尚未达到国家排放标准，严重污染者人类赖以生存的环境。
按照国家工业废水排放标准，氟离子浓度应小于10mg/L；对于饮用水，氟离子浓度要求在1mg/L以下。
高氟水的处理方法有多种，国内常用的方法大致分为两类，即沉淀法与吸附法。
除这两种工艺以外，还有冷冻法、活性炭除氟法、超滤除氟法、电渗析除氟法等，但至今很少推广于除氟工艺，主要是因为成本高、除氟率低。
本文对近年来国内外处理高氟水的化学沉淀法、絮凝沉淀、传统吸附剂三种处理工艺的研究现状及日本新的树脂型的氟吸附剂与之比较后的应用前景。
传统除氟方法综述1．化学沉淀法对于高浓度含氟废水，一般采用钙盐沉淀法，即向废水中投加石灰，使氟离子与钙离子生成CaF2沉淀而除去。
该工艺具有方法简单、处理方便、费用低等优点，但存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。
氟化钙在18℃时于水中的溶解度为16.3mg/L，按氟离子计为7.9mg/L,在此溶解度的氟化钙会形成沉淀物。
氟的残量为10～20mg/L时形成沉淀物的速度会减慢。
当水中含有一定数量的盐类，如氯化钠、硫酸钠、氯化铵时，将会增大氟化钙的溶解度。
因此用石灰处理后的废水中氟含量一般不会低于20～30mg/L。
石灰的价格便宜，但溶解度低，只能以乳状液投加，由于生产的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的表面，使之不能被充分利用，因而用量大。
电絮凝-吸附耦合法去除水体中氟的性能及机理研究电絮凝-吸附耦合法去除水体中氟的性能及机理研究摘要：氟是一种广泛存在于水体中的有害污染物，其高浓度存在可引发人体骨骼、牙齿等问题。
本研究基于电絮凝和吸附耦合法，对水体中氟的去除性能及机理进行了研究。
结果表明，电絮凝-吸附耦合法在去除水体中氟方面显示出良好的性能，可将氟的浓度降低至国家标准以下。
1. 引言水资源是人类生存和发展的基础，然而水体污染成为了当前面临的严重问题。
氟离子是一种普遍存在于水体中的污染物，高浓度的氟离子会对人体造成严重危害。
因此，寻找高效、经济且环境友好的氟离子去除方法具有重要的研究意义。
2. 实验方法2.1 实验材料本研究选择氟离子作为目标污染物，采用铁电极和活性炭作为电絮凝和吸附材料。
2.2 实验过程首先，将适量的水样加入实验装置中，然后通过电解方式进行电絮凝处理。
在电解过程中，铁电极释放的Fe3+离子与氟离子发生反应，生成FeF3沉淀。
接下来，通过加入活性炭材料进行吸附处理，将残留的氟离子净化。
3. 结果和讨论3.1 电絮凝效果实验结果显示，在电絮凝过程中，铁电极释放的Fe3+离子与氟离子生成FeF3沉淀，通过净化装置可以有效去除水体中的氟离子。
3.2 吸附效果在吸附处理过程中，加入的活性炭材料具有较大的比表面积和孔隙结构，可以有效吸附氟离子。
实验结果表明，活性炭吸附对氟离子的去除率超过80%。
3.3 尾水处理为了确保处理后的水体达到国家标准，本研究在实验结束后，对尾水进行了处理。
结果显示，经过电絮凝-吸附耦合法处理后的水质达到国家限定的氟离子浓度。
4. 机理分析4.1 电絮凝机理电絮凝过程中，铁电极释放的Fe3+离子与氟离子形成FeF3沉淀，通过电极吸附和沉淀作用，有效去除水体中的氟离子。
4.2 吸附机理活性炭具有较大的比表面积和孔隙结构，能与氟离子进行物理吸附和化学吸附，从而去除水体中的氟离子。
5. 结论本研究通过电絮凝-吸附耦合法去除水体中的氟离子，实验结果显示该方法具有较好的去除性能。
第62卷 第1期2010年2月 有 色 金 属Nonferr ou sM et als Vo l 162,No 11 Feb ruary .2010电絮凝法处理高氟地热水刘峰彪1,邵立南2,陈 谦1(11北京矿冶研究总院,北京100044;21中国矿业大学化学与环境工程学院,北京100083) 摘 要:针对常用的除氟工艺存在的缺点,以高氟地热水处理为研究对象,研究利用电絮凝法除氟过程。
结果表明,电絮凝法处理高氟地热水的最佳工艺参数为面体比80m 2/m 3、极板间距015c m 和电流密度10A /m 2,电耗为2113k Wh /t,酸性或中性水和较高的水温有助于提高处理效果。
电絮凝法除氟机理为可溶性的铝电解产生Al 3+离子在适宜的pH 值时形成A l (OH )3,最后转换成A1n (OH)3n ,通过絮凝作用将氟化物去除。
关键词:环境工程;地热水除氟;电絮凝;机理中图分类号:TK529;X523 文献标识码:A 文章编号:1001-0211(2010)01-0092-04收稿日期:2009-05-20基金项目:北京市自然科学基金资助项目(8072020)作者简介刘峰彪(),男,山西平遥县人,教授级高级工程师,硕士,主要从事地热水处理利用及水处理方面的研究和工程设计工作。
地热水作为一种廉价、清洁、丰富的新型能源和宝贵水资源,其开发和应用已越来越受到国家和地方的重视。
在北京,近五年时间建成的浅层地热能资源开发利用项目已达500余个,供暖面积超过1000万m 2。
然而,前北京所处的华北地区的地热水中氟的含量普遍在314～818m g/L 之间,这明显高于农田灌溉水质标准(310mg/L )和生活饮用水质标准(110mg /L)限制,因而该类物质有可能会危及人们的健康,尾水排放也会造成土地和环境污染,这就在一定程度上限制了地热水的应用。
目前常用的除氟工艺有活性氧化铝吸附法和钙盐沉淀法[1-6],但上述两种方法分别存在着吸附容量低,处理水量小,不适用于高浓度含氟水处理,以及由于生成的CaF 2沉淀包裹在Ca (OH )2或CaS O 4颗粒表面,不能被充分利用,因而用量很大等缺点。
针对上述常用的除氟工艺存在的缺点,以高氟地热水处理为研究对象,利用电絮凝法进行除氟试验研究,并在此基础上分析了其去除机制,为今后电絮凝法应用于高氟地热水处理的工程实践提供理论指导。
1 实验方法111 原水水质与处理目标试验原水为北京地热水,氟离子含量为715m g/L,电导率为0148m s/cm ,铁、锰含量达到生活饮用水标准,pH 值为711,水温30～40℃。
处理的目标是达到饮用水对氟离子含量的要求(015～1m g/L )。
112 试验装置所用试验装置为由有机玻璃水槽、阴阳极板(铝板)和直流电源(最大电压36V,最大电流3017A )构成的电絮凝试验系统,如图1所示。
图1 电絮凝试验装置Fig1 Ex pe ri m ent a l fac ility of e lectric flocculation113 试验过程将试验用原水倒入水槽中,分别在不同的极板间距、pH 值、面体比、电流密度和水温等条件下,通电电解,在电解时间为0,3,6,9,12,15m in 时,取适量水样进行分析。
氟的分析方法为氟离子选择电极法。
2 试验结果与讨论211 面体比对除氟效果的影响在电流密度为5,极板间距=1,=1的试验条件下,分别调整系统的面体比为:1970-1A /m 2d 10c m pH 712617,40,80m 2/m 3,在电解时间为0,3,6,9,12,15m in 时取适量水样进行分析,试验数据如图2所示。
从图2可以看出,随着面体比的增大,除氟的效果随之提高,当面体比为80m 2/m 3时,电解12m in 后,出水氟离子浓度已经达到1m g/L 以下。
这是因为当电流密度确定时,相同面积的极板在一定时间内的铝溶出量是一定的,所以随着面体比的增大,在一定时间内溶出的铝也增多,从而生成的氟铝聚合物也增多,最终导致出水氟离子浓度比小面体比的电絮凝法低。
然而,在实际工程中,面体比也不是能无限增大的,应根据实际需要选择,确定最佳面体比为80m 2/m 3。
图2 不同面体比氟离子浓度随电解时间的变化Fig 12 Fluoride concentrati on change wit h elec trolysisti m e at diffe rent area /v olu m e rati on212 极板间距对除氟效果的影响在面体比80m 2/m 3,电流密度10A /m 2,pH =711的试验条件下,分别调整极板间距为015,110,115,210c m ,在电解时间为0,3,6,9,12,15m in 时取适量水样进行分析,试验数据如图3所示。
从图3可以看出,随着极板间距的增大,除氟的效果随之下降,在极板间距为015c m 时,电解15m in 后,出水氟离子浓度已经达到1m g/L 以下,但极板间距为110,115和210c m 时,15m in 时出水氟离子浓度仍不达标。
这是因为极板间距小的时候,阴极区形成的气泡的强大气浮作用将阳极形成的氟铝聚合物气浮上来,加速了阳极铝的进一步溶解。
然而极板间距太小,电流密度太高容易引起短路,所以极板间距不能再进一步缩小,因此选择极板间距为015c m 。
213 电流密度对除氟效果的影响选择面体比3,极板间距=15,=1,分别调整系统电流密度为615,,5,,在电解时间为,3,6,,,5时取适量水样图3 不同极板间距氟离子浓度随电解时间的变化Fig 13 F lu oride concentra ti on change with electr olysisti me a t different distance be t ween pola r plate进行分析,试验数据如图4所示。
从图4可以看出,当电流密度为6125A /m 2时,出水氟离子浓度明显高于其他几个电流密度的出水氟离子浓度,但是当电流密度增加到10A /m 2之后,除氟效率虽然随着电流密度的增大而增大,但相差不大。
电流密度决定了电极上铝的溶出量,电流密度越大,在相同的极板面积上生成的氟铝聚合物也越多,但是随着电流密度的提高,电极的极化和钝化现象也随之增加,影响了处理效果,同时导致所需电压的增加和电能的损耗,处理费用也随之增加。
因此,确定的最佳电流密度为10A /m 2。
按照上述确定的工艺参数,利用电絮凝法处理高氟地热水,吨水电耗为2113k W h,经济上是可以接受的。
图4 不同电流密度氟离子浓度随电解时间的变化Fig 14 F lu oride concentra ti on change with electr olysisff y1 值对除氟效果的影响选择面体比3,极板间距=15,电39第1期 刘峰彪等:电絮凝法处理高氟地热水80m 2/m d 0cm pH 71210120A /m 209121m in ti me a t d i eren t cu rren t d en sit 24p H 80m 2/m d 0c m流密度为10A /m 2,分别调整系统pH 值为4,7和11,在电解时间为0,3,6,9,12,15m in 时取适量水样进行分析,试验数据如图5所示。
从图5可以看出,酸性条件下电絮凝除氟效果比在碱性条件下好,碱性条件会使处理效果变差,当pH 值大于10时,水中铝盐主要以A l (OH )4-的形态存在,絮凝效果急剧下降。
而当pH 值在酸性和中性的范围内时,电化学产生的铝离子及其水解聚合物表面带有不同数量的正电荷,可发挥吸附电中和及网捕作用,从而有良好的处理效果。
图5 不同pH 值氟离子浓度随电解时间的变化Fig 15 Fluoride concentrati on change withelectrolysis ti me at diffe rent pH215 水温对除氟效果的影响选择面体比80m 2/m 3,极板间距d =015cm ,电流密度为10A /m 2,pH =711,分别调整系统水温为18,35和65℃,在电解时间为0,3,6,9,12,15m in 时取适量水样进行分析,试验数据如图6所示。
从图6可以看出,原水温度从18℃提高到35℃,处理效果得到改善,而从35℃之后再提高温度,直到65℃,处理效果基本保持不变,由此看来较高的水温,可以改善处理效果,但过高的提升水温则没有必要。
216 电絮凝法除氟机理分析根据试验数据和分析,电絮凝除氟机理如下。
电解析出A l 3+,具有极强的活性,在电极表面与水产生不可逆的化学吸附,形成水合离子,通过电极的表面催化作用,在不同的pH 条件下,形成多种单核图6 不同电流密度氟离子浓度随电解时间的变化Fig 16 F lu oride concentra ti on change with electr olysisti me a t different current density水解产物,由于单核水解产生的缩合作用,又生成一系列多核水解产物,最终形成表面含有羟基的高分子线形物。
这些水解产物(尤其是带正电的多核配合物)对促进絮凝过程有重要作用。
当水中Al 3+浓度增加到一定程度后,即生成A l (OH )3沉淀,最后转换成A1n (OH)3n 。
同时,带电的污染物离子在电场中泳动,其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉,而A1n (OH )3n 沉淀的网捕作用协同多核配合物的电中和作用,使絮凝过程快速进行,氟化物通过吸附架桥作用、压缩双电层作用、电性中和作用和沉淀物网捕作用而得到去除。
3 结论电絮凝法处理高氟地热水的最佳工艺参数为面体比80m 2/m 3、极板间距015c m 和电流密度10A /m 2。
利用电絮凝法处理高氟地热水,电耗为2113k W h /t,经济上是可以接受的。
pH 值在酸性和中性范围内处理效果较好。
较高的水温,可以改善处理效果,但过高的提升水温则没有必要。
利用电絮凝法处理北京高氟地热水是可行的。
电絮凝法除氟机理为:可溶性铝电解产生的A l 3+离子在适宜的pH 值时形成A l (OH )3,最后转换成A1n (OH )3n ,通过絮凝作用将氟化物去除。
参考文献:[1]王国建,王东田,陈霞,等.吸附法除氟技术的原理与方法[J ].环境科学与管理,2008,33(8):121-124,165.[]朱利霞,张东活性氧化铝和活性氧化镁处理高氟饮用水的比较[]环境科学与管理,,33()[3]陈飞燕,汪玉泉石灰乳代替氯化钙除氟实验研究[]化学工程师,,(),535[]陈后兴,罗仙平,刘立良含氟废水处理研究进展[]四川有色金属,6,()335,649有 色 金 属 第62卷2.J .200810:127-129..J .200710:49-4.4.J .2001:1-4.[5]李春青,普红平.含氟废水的吸附处理[J].化工时刊,2006,20(4):64-68.[6]陈立杰,李生毅,陈健,等.高氟废水处理方法的研究[J].辽宁化工,2006,35(5):264-268.H i gh F luor i de Geotherm a l W a ter Trea t m en t w ith E lectr ic F loccul a t i onL IU F eng2bia o1,SHAO L i2na n2,CHEN Q ian1(11B eijing Genera l Resea rch Institute of M ining&M eta llurgy,B eijing100044,China;21School of Che m ical and Environ m ent E ngineering,China U niversity ofM ining&Technol ogy,B eijing100083,China)Abstrac tAccor ding t o shortc om ing of commonly fluorine r e m oval treat ment technol ogy,the fluorine r emoval p r ocesswith e lec tric fl occulati on is inve stigated w ith high fluoride geother m al water trea t m ent a s the r e sea r ch object1The result shows that the op ti mal pa r ame ters are area/volu m e r ation80m2/m3,distance bet ween pola r pla tes015c m,current density10A/m2,res pective ly1The po wer consumption is2113k W h/t1The r e sult of treat m ent is i mp r oved by acid or neutr a l water and higher water te mperature1The fluorine re moval m echanis m w ith electric fl occulati on is insuitable pH condition,Al(OH)3f or m ing fr om soluble A l3+1The A l(OH)3are changed int o A1n(OH)3nfina lly,fluoride are re moved by fl occula ting func tion1Keywords:envir onment enginee ring;fluoride r e m ova l fr om geother ma l water;e lectric fl occula tion;m echanis m 59第1期 刘峰彪等:电絮凝法处理高氟地热水。
