水处理用除氟剂及其制备方法和使用方法与流程

文档序号:17937063发布日期:2019-06-15 01:51
本发明涉及水处理药剂
技术领域
,尤其涉及一种水处理用除氟剂,以及该除氟剂的制备方法及使用方法。
背景技术
:氟是人体维持正常生理活动所需的微量元素之一,人体所需的氟主要来自饮用水,但若人类长期饮用氟含量超标的水,会产生氟中毒,引发氟斑牙、氟骨症等一系列疾病,严重时甚至对人脑神经造成损害,因此,我国规定生活饮用水中氟含量为0.5~1.0mg/L,并严格控制排放水中的氟含量。对含氟废水的处理一般是采用除氟剂,现有除氟剂有钙盐、铝盐、镁盐、铁盐等,钙盐是利用含钙材料将F-以CaF2的沉淀形式除去,虽具有一定的除氟效果,但CaF2属于胶状沉淀,其较差的过滤性能会延长处理时间,影响水处理效率;铝盐虽然除氟效果良好,但其使用量较大,不仅导致企业运行成本过高,而且环保压力大;镁盐是利用镁的混凝沉淀作用去除氟,在污水处理、饮用水净化、电解锌等方面已得到大量应用,但该方法对pH要求严苛,操作难度大,且其吸附速率较慢,使用量较大,吸附容量有待进一步提高;而采用针铁矿法需加入大量含铁原料,无疑会加重后续工序沉铁负担,且除氟后溶液的氟离子浓度仍然偏高。因此,如何综合不同类除氟剂的优点得到具有高除氟性能、应用范围广的复合型除氟药剂是本领域亟待解决的问题。技术实现要素:为解决现有技术存在的不足,本发明提供了一种水处理用除氟剂,该复合型除氟剂综合了各原料组分的优势,真正达到协同增效的效果,并且在含氟废水的处理中去除效率高,使用量少。为实现上述目的,本发明提供的水处理用除氟剂,每百份除氟剂包括以下质量份原料组分:本发明的水处理用除氟剂,通过对除氟药剂的筛选复配,在综合钙盐、聚合铝盐、聚合铁盐及镁盐对于氟离子的吸附、络合、絮凝等去除作用基础上,尤其利用亚氨基二琥珀酸钠盐对各原料组分的螯合作用以及在除氟方面的作用,不仅兼具了各复配原料的除氟优势,而且消除了各原料在除氟应用上的弊端,同时还利用铜盐对于氟废水的辅助净化作用,使获得的除氟剂在除氟效果及药剂性能方面均得到显著的提高,各原料组分间真正产生协同增效的效果。本发明的除氟剂对废水中的氟离子具有高选择性、高去除率;废水使用该药剂后氟离子被富集在絮状物内,与水易于分离,上清液能快速排出且出水水质稳定、符合环保要求,含有氟的絮状物可经压滤或叠螺脱水形成固废,也可与污水站剩余污泥一起处理,不产生二次污染;同时除氟剂产品还具有药剂性能稳定、不受废水水质限制、应用广泛的优势,在工业废水的除氟领域具有广泛的应用前景。作为对上述技术方案的限定,所述钙盐包括氯化钙、柠檬酸钙、醋酸钙中的至少一种;所述聚合铝盐包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝铁中的至少一种;所述聚合铁盐包括聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁中的至少一种;所述镁盐包括氯化镁、硫酸镁、柠檬酸镁、醋酸镁中的至少一种;所述铜盐包括硫酸铜、氯化铜、醋酸铜中的至少一种;所述亚氨基二琥珀酸钠盐包括亚氨基二琥珀酸四钠、亚氨基二琥珀酸二钠中的至少一种。作为对上述技术方案的限定,所述除氟剂包括以下原料组分:氯化钙、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、氯化镁、硫酸铜、亚氨基二琥珀酸四钠、水。作为对上述技术方案的限定,所述除氟剂的pH为6~8。作为对上述技术方案的限定,所述除氟剂的密度为1.3~1.6g/cm3。进一步限定除氟剂原料组分内钙盐、聚合铝盐、聚合铁盐、镁盐、铜盐以及亚氨基二琥珀酸钠盐的物质种类,以及除氟剂的物化性质,使得到的除氟剂药剂性能更加稳定,除氟效果更优异。同时,本发明还提供了一种水处理用除氟剂的制备方法,包括以下制备步骤:在搅拌状态下向水中依次加入聚合铝盐、聚合铁盐、铜盐,经充分搅拌混合均匀后,再加入亚氨基二琥珀酸钠盐,充分搅拌混合均匀,最后加入钙盐和镁盐,得到为透明溶液的除氟剂产品。本发明水处理用除氟剂的制备,通过限定各原料组分的溶解顺序,以消除原料聚合铝盐、聚合铁盐在混配过程易出现的结块、团聚问题,同时充分发挥亚氨基二琥珀酸钠盐对于除氟剂产品稳定性、除氟效果双方面的有益效果,以及与镁盐、铜盐的协同增效,得到更具除氟优势的除氟剂。本发明还提供了一种水处理用除氟剂的使用方法,是将除氟剂加入到待处理的含氟工业废水中,混合均匀,待除氟剂与含氟工业废水充分反应后,再加入絮凝剂,充分搅拌、静置后,得到除氟处理后的上清液。作为对上述技术方案的限定,所述含氟工业废水中氟离子含量为10~20g/L需除氟剂的加入量为50~100L/t。进一步限定除氟剂的投加使用量和投加方式,在较低使用量的情况下充分发挥除氟剂的除氟效果。本发明获得的除氟剂,药剂性能稳定,适用范围广,除氟效果良好,与其它除氟产品相比使用量少,从而降低企业的运行成本,对于废水的除氟处理具有重要的应用价值。综上所述,采用本发明的技术方案,获得的水处理用除氟剂产品,不仅兼具了各复配原料在除氟方面的优势,消除了不同原料在除氟应用上的弊端,而且获得的除氟剂在除氟效果及药剂性能方面均得到显著的提高,对废水中的氟离子具有高选择性、高去除率,且应用的含氟废水广泛,处理后出水快速、稳定、不产生二次污染,同时除氟剂产品还具有药剂性能稳定、便于使用的优势,在工业废水的除氟应用方面具有广阔的市场前景。另外本发明的除氟剂,制备方法简单,工艺安全、稳定,方便大规模生产,具有显著的经济效益,对除氟技术的发展具有显著推动作用。具体实施方式下面将结合实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例一本实施例涉及一种水处理用除氟剂及其制备方法。水处理用除氟剂,按每百份计,包括以下质量份的原料组分:钙盐8~12份;聚合铝盐8~12份;聚合铁盐3~5份;镁盐1~2份;铜盐1~2份;亚氨基二琥珀酸钠盐3~5份;其余为水;各实施例中除氟剂的原料配方如下表所示:上表中各除氟剂的制备方法如下:在搅拌状态下向水中依次加入聚合铝盐、聚合铁盐、铜盐,经充分搅拌混合均匀后,再加入亚氨基二琥珀酸钠盐,充分搅拌混合均匀,最后加入钙盐和镁盐,得到为透明溶液的除氟剂产品。对实施例1.1-1.4的除氟剂产品进行性能检测,检测指标结果如下表所示:实施例1.1实施例1.2实施例1.3实施例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稳定性稳定不分层稳定不分层稳定不分层稳定不分层由上表可知,本发明的除氟剂经检测可知,该除氟剂溶解性好,固含量高,并具有较高的稳定性,便于应用。实施例二本实施例涉及本发明除氟剂的使用及效果。使用实施例一中的除氟剂应用到不同含氟量的工业废水中,采用相同的使用方法,即向反应罐中输入1t的含氟工业废水,启动搅拌机,然后向反应罐中加入除氟剂,充分搅拌以保证废水和除氟剂完全反应,再向反应罐中加入适量的絮凝剂(絮凝剂的加入按常规絮凝处理要求进行),搅拌约5min,关闭搅拌机,静置一段时间后,反应罐内固液分离,取其上清液,并测定上清液氟含量,运行得到的处理效果,具体数据见下表:由上表可知,本发明的除氟剂能够有效去除废水中的氟离子,在较低用量下便能达到国家排放标准,而且处理后絮状物与水易于分离,出水快速、稳定,出水水质中不含有金属离子,无二次污染。对比例一本对比例涉及不同配方组成的除氟剂的性能、使用及效果。配方1:氯化钙10份,聚合氯化铝12份,聚合硫酸铁4份,硫酸镁1份,水73份;配方2:氯化钙10份,聚合氯化铝12份,聚合硫酸铁4份,硫酸镁1份,EDTA1份,水72份;配方3:硫酸铜1份,亚氨基二琥珀酸四钠5份,水94份;配方4与实施例1.1的原料组分相同;将上述配方中的除氟剂进行性能检测,检测结果如下表所示:配方1配方2配方3配方4溶解性浑浊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稳定性静置分层稳定不分层稳定不分层稳定不分层将上述配方中的不同除氟剂应用到相同含氟量的工业废水中,采用相同的使用方法,向反应罐中输入1t的含氟工业废水,启动搅拌机,再向反应罐中加入除氟剂,并进行搅拌,以保证废水和除氟剂充分混合均匀,然后再向反应罐中加入适量的絮凝剂,搅拌约5min,关闭搅拌机,静置一段时间后,反应罐内固液分离后,取其上清液,并测定上清液氟含量,运行得到的处理效果,具体数据见下表:通过对比可见,本发明的除氟剂在产品性能、除氟使用效果、出水水质方面均具有显著优势。对比例二本对比例涉及原料组分不同投加顺序对除氟剂性能的影响。在搅拌状态下向水中依次加入聚合铝盐、聚合铁盐、铜盐、钙盐和镁盐,经充分搅拌混合均匀后,再加入亚氨基二琥珀酸钠盐,最终得到的除氟剂溶液浑浊不透明,静置后分层,将该在除氟应用中除氟效果显著降低。由此可见,原料组分的投料顺序既影响产品性状又影响除氟使用效果。综上所述,本发明的除氟剂,在各原料组分的协同作用下,具有对废水中氟离子的高选择性、高去除率,且应用的含氟废水广范,处理后出水快速、稳定、不受二次污染,同时除氟剂产品还具有药剂性能稳定、便于使用的优势。当前第1页1 2 3 
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