[发明专利]一种新型液体除氟药剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种新型液体除氟药剂及其制备方法和应用，属于含氟废水处理技术领域。本发明液体除氟药剂由以下质量分数的成分组成：聚合氯化铝25％、聚合氯化铝铁17％、硫酸镁9％、N,O‑羧甲基壳聚糖6％、助凝剂3％、纯化水40％。采用本发明除氟剂对低浓度含氟废水进行处理时，可使出水的氟离子浓度≤1.0mg/L，除氟效果好。

技术领域

本发明涉及一种除氟药剂及其制备方法和应用，具体涉及一种新型液体除氟药剂及其制备方法和应用，属于含氟废水处理技术领域。

背景技术

煤化工废水是在煤化工生产工艺中产生的工业废水。煤化工生产工艺是以煤为原料经过煤炭焦化、煤气化、煤液化、焦油化工等化学生产过程，将煤转化为气态、液态、固态产品以及多种化工产品。通过该生产工艺产生的废水主要有焦化废水、气化废水和液化废水。煤化工废水内含污染物质主要有氟化物等多种污染物。

目前含氟水的处理方法主要有吸附法、电凝聚法、反渗透法、离子交换法、化学沉淀法和混凝沉降法等。这些处理方法各有其优势和不足，一般来说离子交换法费用较高，且对废水水质要求严格，再生操作复杂。电凝聚法及反渗透法装置复杂，设备昂贵，耗电量大，操作水平要求高，因而都极少采用。化学沉淀法处理含氟废水，工艺简单，投资省，是目前最为广泛应用的处理含氟废水的一种方法。

传统的钙盐沉淀法主要是向废水中投加氧化钙(CaO)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)、氯化钙(CaCl₂)等钙盐，使其与废水中的氟离子反应生成CaF₂沉淀。然而，单一使用CaO或者Ca(OH)₂来处理含氟废水，生成的CaF₂沉淀会包裹在Ca(OH)₂颗粒表面，使得钙盐利用效率较低，而且沉淀过程十分缓慢，仅能将氟离子的浓度降低到20～30mg/L，达不到国家的排放标准。现有通过投加CaF₂晶核、简单的用钙盐/铝盐/铁盐配合絮凝剂进行除氟，也仅能将氟离子的浓度降低到8-10mg/L，刚能满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)要求。

随着环境对氟化物的承载力越来越低，对排放水体中氟离子的要求越来越严格，部分省份制定了相应的区域、地方标准：

例一：山东省的《流域水污染物综合排放标准第1部分：南四湖东平湖流域》(DB37/3416.1-2018)，一般保护区域氟化物≤3mg/L，重点保护区域氟化物≤2mg/L；

例二：河北石家庄循环化工园区环保局《关于加强园区氟化物治理的通知》，要求良村南污水处理厂总排水氟化物≤1.2mg/L，接近饮用水标准。

因此，急需研究开发出一种新型除氟药剂来提高对含氟水体特别是低浓度含氟水体中氟离子的去除效果以满足越来越严格的含氟污水排放标准。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种新型液体除氟药剂及其制备方法和应用，采用该除氟剂对低浓度含氟废水进行处理时，可使出水的氟离子浓度≤1.0mg/L，除氟效果好。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种新型液体除氟药剂，由以下质量分数的成分组成：

聚合氯化铝25％、聚合氯化铝铁17％、硫酸镁9％、N,O-羧甲基壳聚糖6％、助凝剂3％、纯化水40％。

上述液体除氟药剂的制备方法，步骤为：

取25质量份的聚合氯化铝、17质量份的聚合氯化铝铁、9质量份的硫酸镁溶于25质量份的纯化水中得混合溶液Ⅰ，取6质量份的N,O-羧甲基壳聚糖、3质量份的助凝剂溶于15质量份的纯化水中得混合溶液Ⅱ，边搅拌边将混合溶液Ⅱ滴加至混合溶液Ⅰ中，滴加完毕后继续搅拌30～60min，得目标液体除氟药剂。

优选地，所述助凝剂为明矾。