水處理用除氟劑及其制備方法和使用方法與流程

文檔序號:17937063發布日期:2019-06-15 01:51
本發明涉及水處理藥劑
技術領域
,尤其涉及一種水處理用除氟劑,以及該除氟劑的制備方法及使用方法。
背景技術
:氟是人體維持正常生理活動所需的微量元素之一,人體所需的氟主要來自飲用水,但若人類長期飲用氟含量超標的水,會產生氟中毒,引發氟斑牙、氟骨癥等一系列疾病,嚴重時甚至對人腦神經造成損害,因此,我國規定生活飲用水中氟含量為0.5~1.0mg/L,并嚴格控制排放水中的氟含量。對含氟廢水的處理一般是采用除氟劑,現有除氟劑有鈣鹽、鋁鹽、鎂鹽、鐵鹽等,鈣鹽是利用含鈣材料將F-以CaF2的沉淀形式除去,雖具有一定的除氟效果,但CaF2屬于膠狀沉淀,其較差的過濾性能會延長處理時間,影響水處理效率;鋁鹽雖然除氟效果良好,但其使用量較大,不僅導致企業運行成本過高,而且環保壓力大;鎂鹽是利用鎂的混凝沉淀作用去除氟,在污水處理、飲用水凈化、電解鋅等方面已得到大量應用,但該方法對pH要求嚴苛,操作難度大,且其吸附速率較慢,使用量較大,吸附容量有待進一步提高;而采用針鐵礦法需加入大量含鐵原料,無疑會加重后續工序沉鐵負擔,且除氟后溶液的氟離子濃度仍然偏高。因此,如何綜合不同類除氟劑的優點得到具有高除氟性能、應用范圍廣的復合型除氟藥劑是本領域亟待解決的問題。技術實現要素:為解決現有技術存在的不足,本發明提供了一種水處理用除氟劑,該復合型除氟劑綜合了各原料組分的優勢,真正達到協同增效的效果,并且在含氟廢水的處理中去除效率高,使用量少。為實現上述目的,本發明提供的水處理用除氟劑,每百份除氟劑包括以下質量份原料組分:本發明的水處理用除氟劑,通過對除氟藥劑的篩選復配,在綜合鈣鹽、聚合鋁鹽、聚合鐵鹽及鎂鹽對于氟離子的吸附、絡合、絮凝等去除作用基礎上,尤其利用亞氨基二琥珀酸鈉鹽對各原料組分的螯合作用以及在除氟方面的作用,不僅兼具了各復配原料的除氟優勢,而且消除了各原料在除氟應用上的弊端,同時還利用銅鹽對于氟廢水的輔助凈化作用,使獲得的除氟劑在除氟效果及藥劑性能方面均得到顯著的提高,各原料組分間真正產生協同增效的效果。本發明的除氟劑對廢水中的氟離子具有高選擇性、高去除率;廢水使用該藥劑后氟離子被富集在絮狀物內,與水易于分離,上清液能快速排出且出水水質穩定、符合環保要求,含有氟的絮狀物可經壓濾或疊螺脫水形成固廢,也可與污水站剩余污泥一起處理,不產生二次污染;同時除氟劑產品還具有藥劑性能穩定、不受廢水水質限制、應用廣泛的優勢,在工業廢水的除氟領域具有廣泛的應用前景。作為對上述技術方案的限定,所述鈣鹽包括氯化鈣、檸檬酸鈣、醋酸鈣中的至少一種;所述聚合鋁鹽包括聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁鐵中的至少一種;所述聚合鐵鹽包括聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、聚合氯化鋁鐵中的至少一種;所述鎂鹽包括氯化鎂、硫酸鎂、檸檬酸鎂、醋酸鎂中的至少一種;所述銅鹽包括硫酸銅、氯化銅、醋酸銅中的至少一種;所述亞氨基二琥珀酸鈉鹽包括亞氨基二琥珀酸四鈉、亞氨基二琥珀酸二鈉中的至少一種。作為對上述技術方案的限定,所述除氟劑包括以下原料組分:氯化鈣、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、氯化鎂、硫酸銅、亞氨基二琥珀酸四鈉、水。作為對上述技術方案的限定,所述除氟劑的pH為6~8。作為對上述技術方案的限定,所述除氟劑的密度為1.3~1.6g/cm3。進一步限定除氟劑原料組分內鈣鹽、聚合鋁鹽、聚合鐵鹽、鎂鹽、銅鹽以及亞氨基二琥珀酸鈉鹽的物質種類,以及除氟劑的物化性質,使得到的除氟劑藥劑性能更加穩定,除氟效果更優異。同時,本發明還提供了一種水處理用除氟劑的制備方法,包括以下制備步驟:在攪拌狀態下向水中依次加入聚合鋁鹽、聚合鐵鹽、銅鹽,經充分攪拌混合均勻后,再加入亞氨基二琥珀酸鈉鹽,充分攪拌混合均勻,最后加入鈣鹽和鎂鹽,得到為透明溶液的除氟劑產品。本發明水處理用除氟劑的制備,通過限定各原料組分的溶解順序,以消除原料聚合鋁鹽、聚合鐵鹽在混配過程易出現的結塊、團聚問題,同時充分發揮亞氨基二琥珀酸鈉鹽對于除氟劑產品穩定性、除氟效果雙方面的有益效果,以及與鎂鹽、銅鹽的協同增效,得到更具除氟優勢的除氟劑。本發明還提供了一種水處理用除氟劑的使用方法,是將除氟劑加入到待處理的含氟工業廢水中,混合均勻,待除氟劑與含氟工業廢水充分反應后,再加入絮凝劑,充分攪拌、靜置后,得到除氟處理后的上清液。作為對上述技術方案的限定,所述含氟工業廢水中氟離子含量為10~20g/L需除氟劑的加入量為50~100L/t。進一步限定除氟劑的投加使用量和投加方式,在較低使用量的情況下充分發揮除氟劑的除氟效果。本發明獲得的除氟劑,藥劑性能穩定,適用范圍廣,除氟效果良好,與其它除氟產品相比使用量少,從而降低企業的運行成本,對于廢水的除氟處理具有重要的應用價值。綜上所述,采用本發明的技術方案,獲得的水處理用除氟劑產品,不僅兼具了各復配原料在除氟方面的優勢,消除了不同原料在除氟應用上的弊端,而且獲得的除氟劑在除氟效果及藥劑性能方面均得到顯著的提高,對廢水中的氟離子具有高選擇性、高去除率,且應用的含氟廢水廣泛,處理后出水快速、穩定、不產生二次污染,同時除氟劑產品還具有藥劑性能穩定、便于使用的優勢,在工業廢水的除氟應用方面具有廣闊的市場前景。另外本發明的除氟劑,制備方法簡單,工藝安全、穩定,方便大規模生產,具有顯著的經濟效益,對除氟技術的發展具有顯著推動作用。具體實施方式下面將結合實施例,對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。實施例一本實施例涉及一種水處理用除氟劑及其制備方法。水處理用除氟劑,按每百份計,包括以下質量份的原料組分:鈣鹽8~12份;聚合鋁鹽8~12份;聚合鐵鹽3~5份;鎂鹽1~2份;銅鹽1~2份;亞氨基二琥珀酸鈉鹽3~5份;其余為水;各實施例中除氟劑的原料配方如下表所示:上表中各除氟劑的制備方法如下:在攪拌狀態下向水中依次加入聚合鋁鹽、聚合鐵鹽、銅鹽,經充分攪拌混合均勻后,再加入亞氨基二琥珀酸鈉鹽,充分攪拌混合均勻,最后加入鈣鹽和鎂鹽,得到為透明溶液的除氟劑產品。對實施例1.1-1.4的除氟劑產品進行性能檢測,檢測指標結果如下表所示:實施例1.1實施例1.2實施例1.3實施例1.4溶解性澄清透明澄清透明澄清透明澄清透明固含量32%30%31%31%pH7.26.26.87.8密度1.321.451.361.38穩定性穩定不分層穩定不分層穩定不分層穩定不分層由上表可知,本發明的除氟劑經檢測可知,該除氟劑溶解性好,固含量高,并具有較高的穩定性,便于應用。實施例二本實施例涉及本發明除氟劑的使用及效果。使用實施例一中的除氟劑應用到不同含氟量的工業廢水中,采用相同的使用方法,即向反應罐中輸入1t的含氟工業廢水,啟動攪拌機,然后向反應罐中加入除氟劑,充分攪拌以保證廢水和除氟劑完全反應,再向反應罐中加入適量的絮凝劑(絮凝劑的加入按常規絮凝處理要求進行),攪拌約5min,關閉攪拌機,靜置一段時間后,反應罐內固液分離,取其上清液,并測定上清液氟含量,運行得到的處理效果,具體數據見下表:由上表可知,本發明的除氟劑能夠有效去除廢水中的氟離子,在較低用量下便能達到國家排放標準,而且處理后絮狀物與水易于分離,出水快速、穩定,出水水質中不含有金屬離子,無二次污染。對比例一本對比例涉及不同配方組成的除氟劑的性能、使用及效果。配方1:氯化鈣10份,聚合氯化鋁12份,聚合硫酸鐵4份,硫酸鎂1份,水73份;配方2:氯化鈣10份,聚合氯化鋁12份,聚合硫酸鐵4份,硫酸鎂1份,EDTA1份,水72份;配方3:硫酸銅1份,亞氨基二琥珀酸四鈉5份,水94份;配方4與實施例1.1的原料組分相同;將上述配方中的除氟劑進行性能檢測,檢測結果如下表所示:配方1配方2配方3配方4溶解性渾濁澄清透明澄清透明澄清透明固含量27%28%6%32%pH6.66.57.57.2密度1.181.191.031.32穩定性靜置分層穩定不分層穩定不分層穩定不分層將上述配方中的不同除氟劑應用到相同含氟量的工業廢水中,采用相同的使用方法,向反應罐中輸入1t的含氟工業廢水,啟動攪拌機,再向反應罐中加入除氟劑,并進行攪拌,以保證廢水和除氟劑充分混合均勻,然后再向反應罐中加入適量的絮凝劑,攪拌約5min,關閉攪拌機,靜置一段時間后,反應罐內固液分離后,取其上清液,并測定上清液氟含量,運行得到的處理效果,具體數據見下表:通過對比可見,本發明的除氟劑在產品性能、除氟使用效果、出水水質方面均具有顯著優勢。對比例二本對比例涉及原料組分不同投加順序對除氟劑性能的影響。在攪拌狀態下向水中依次加入聚合鋁鹽、聚合鐵鹽、銅鹽、鈣鹽和鎂鹽,經充分攪拌混合均勻后,再加入亞氨基二琥珀酸鈉鹽,最終得到的除氟劑溶液渾濁不透明,靜置后分層,將該在除氟應用中除氟效果顯著降低。由此可見,原料組分的投料順序既影響產品性狀又影響除氟使用效果。綜上所述,本發明的除氟劑,在各原料組分的協同作用下,具有對廢水中氟離子的高選擇性、高去除率,且應用的含氟廢水廣范,處理后出水快速、穩定、不受二次污染,同時除氟劑產品還具有藥劑性能穩定、便于使用的優勢。當前第1頁1 2 3 
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