怎么去除水中氟化物

在地殼中，氟含量為544ppm，是豐度第13位的元素。氟主要是以螢蟲（CaF2）、氟磷酸鈣（Ca10F2(PO4)6）、冰晶石（Na3AlF6）等化合物的形式存在于自然界中。巖石、礦物及土壤中的氟是地表水和地下水中氟的主要來源。中國(guó)高氟水的分布如圖1所示。工業(yè)生產(chǎn)過程中，也會(huì)排放大量的含氟廢氣、廢液和廢渣。造成工業(yè)氟污染的氟化物主要來源于冶金工業(yè)的煉鋁、煉鋼，化學(xué)工業(yè)的磷肥和氟塑料生產(chǎn)，硅酸鹽工業(yè)的磚瓦、陶瓷、玻璃、耐火材料的生產(chǎn)，電力工業(yè)的燃煤發(fā)電。
廢氣和廢液會(huì)直接污染環(huán)境，而含氟廢渣也會(huì)成為間接的氟污染源。這些含氟廢氣、廢液和廢渣的特點(diǎn)是排放集中，引起周邊人、畜中毒，引發(fā)地方性氟病。
科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，氟對(duì)人體中的鈣、磷具有極強(qiáng)的親和力，它能破壞機(jī)體鈣、磷的正常代謝，并能抑制某些酶的活性，由此會(huì)引發(fā)一系列包括：氟斑牙、氟骨癥、腎臟、肝臟、大腦損害、免疫功能異常、肺水腫、肺出血、兒童智力下降等疾病。
氟在自然環(huán)境中的形態(tài)也是多種多樣的，在空氣中氟主要以氟化氫（HF）、四氟化硅（SiF4）的形式逸散在空氣中，在土水系統(tǒng)中的氟的形態(tài)一般可分為：水溶態(tài)、可交換態(tài)、吸附態(tài)等。水溶態(tài)氟主要指以離子或絡(luò)合物存在于土壤和水體溶液中的氟，包括F-、HF2-、H2F3-、H3F4-、AlF63-等。在水中存在著由腐植質(zhì)等形成的一些有機(jī)配體，也可和氟與金屬離子（Pb2+、 Hg2+、 Co2+、Zn2+等）形成復(fù)雜的絡(luò)合物和螯合物。
地表水、生活飲用水、污水及含氟工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
 
含氟廢水的處理方法有多種，國(guó)內(nèi)外常用的方法大致分為兩類——沉淀法和吸附法。除這兩類方法外，還有離子交換樹脂除氟法、超濾膜法、電凝聚法、電滲析法，由于成本高和除氟率低等原因，這些方法至今很少推廣應(yīng)用于常用除氟工藝。
吸附法
吸附法
一般將吸附劑裝入填充柱，采用動(dòng)態(tài)吸附方式進(jìn)行，操作簡(jiǎn)便，除氟效果穩(wěn)定，適用于水量較小的飲用水深度處理。用于除氟的常用吸附劑主要有活性氧化鋁、骨炭、沸石、膨潤(rùn)土、活性炭、羥基磷灰石，及對(duì)氟吸附容量較高的氧化鋯等稀土化合物。利用這些吸附劑可將廢水中氟離子濃度降到1mg/L以下，達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。
沉淀法
沉淀法主要包括化學(xué)沉淀法和混凝沉淀法。
對(duì)于高濃度含氟水（氟離子濃度大于20mg/L），一般采用石灰或電石渣沉淀法，利用石灰中的鈣離子與氟離子生成氟化鈣沉淀而去除氟離子�；瘜W(xué)沉淀法具有原理簡(jiǎn)單、處理方便、成本低、效果好的特點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于處理高濃度的含氟水。但在一定程度上存在設(shè)備龐大、處理后出水很難達(dá)標(biāo)、沉渣沉降緩慢且脫水困難等缺點(diǎn)，常常需要添加氯化鈣或其他混凝劑，使沉淀加速。
對(duì)于低濃度含氟水（氟離子濃度小于20mg/L），一般采用混凝沉降法，利用混凝劑在水中形成帶正電的膠粒吸附水中的F-，使膠粒相互并聚為較大的絮狀物沉淀，以達(dá)到除氟的目的。混凝沉降法具有藥劑投加量少、處理水量大等優(yōu)點(diǎn)，但一般只適用于含氟較低的水處理，如果要取得更好的效果則需要與其他方法聯(lián)合使用。但除氟效果受攪拌條件、沉降時(shí)間等操作因素及水中CO32-、SO42-、Cl-等陰離子濃度的影響較大。近年來隨著化學(xué)和水處理工業(yè)的不斷發(fā)展，很多高效的混凝除氟劑不斷涌現(xiàn)，使強(qiáng)化混凝技術(shù)重現(xiàn)生機(jī)，隨著傳感技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)時(shí)控制混凝劑的投加量已成為可能。
有機(jī)氟污水處理設(shè)備
 
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