[发明专利]一种深度除氟剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于污染物处理技术领域，具体涉及一种深度除氟剂，并进一步公开其制备方法与应用。本发明所述深度除氟剂，以聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铁、熟石灰、偏铝酸钠和聚二甲基二烯丙基氯化铵为原料，本发明所述深度除氟剂的除氟率可达到95％以上，即便对低浓度含氟废水(≤20mg/L)进行处理时，仅经过搅拌反应20分钟后即可使氟离子的去除率达到95％以上，出水中氟含量可达到一级排放标准，不仅除氟速率高，且除氟效果明显，可实现含氟废水的深度除氟。

技术领域

本发明属于污染物处理技术领域，具体涉及一种深度除氟剂，并进一步公开其制备方法与应用。

背景技术

氟化物是许多化工产品不可或缺的生产原料，在钢铁冶炼、煤化工、电镀等行业应用量巨大，随之而来的，是在铝型及化肥的生产加工过程中，往往会产生大量含氟废水。国家《污水综合排放标准》一级排放标准中规定氟离子浓度小于10mg/L，国家《石油化学工业污染物排放标准》排放限值为20mg/L，地面水氟最高容许浓度则为1mg/L，很多地方及工厂直排的标准也规定氟离子浓度小于1mg/L。随着环保标注的日益提高，各地区环保局纷纷对相应的污水处理厂提标至小于1mg/L，进而导致污水处理厂反过来限制上游的各类产生含氟废水工厂只能排放比以往更低的含氟废水。还有一些更为严格的地方性标准，如山东省地方标准《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，其限定一级标准为氟化物＜2mg/L，二级标准为氟化物＜3mg/L。

现有技术中含氟废水的处理方法有多种，目前，工程中应用最多的为化学沉淀、絮凝沉淀、吸附等处理工艺，其中，应用最为普遍的则是传统的石灰沉淀工艺，即通过投加Ca(OH)₂或Ca(OH)₂和CaCl₂的混合物以产生难溶于水的CaF₂沉淀，进而形成氟化物沉淀并分离固体沉淀物除去氟化物。该工艺通常使用一级或二级沉淀法，可以对含氟废水进行有效的净化去除，但其缺点是生成的CaF₂沉淀会包裹在Ca(OH)₂颗粒表面，使得钙盐利用效率降低，沉淀物形成的速率偏慢，沉淀物的沉降特性较差，此时若进一步添加过量石灰，相应的化学药剂费用增加，同时出水中钙浓度、pH值和污泥量也将增高；且对于氟离子的去除不彻底，无法达到环保标准，通常仅适用含氟浓度20mg/L以上废水除氟，存在含氟处理极限。

如中国专利CN110013830A公开了一种铁铝复合骨炭除氟剂，具体制备步骤包括：将畜骨于400-450℃进行炭化得到骨炭粒，并将获得的骨炭粒先后置于Fe₂(SO₄)₃溶液及Al₂(SO₄)₃溶液中浸泡，得到Al₂(SO₄)₃-Fe₂(SO₄)₃复合骨炭除氟剂。该除氟剂虽然除氟效果较好，但该除氟剂的制备工艺却较为复杂，而且工艺条件略为苛刻，并不利于大规模量化生产。

因此，急需开发一种除氟效果好且制备工艺简易的深度除氟剂，提高对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

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种深度除氟剂，以提高对含氟水体中氟离子的去除效果；

本发明所要解决的第二个技术问题在于提供上述深度除氟剂的制备方法及应用。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种深度除氟剂，其制备原料包括：聚合氯化铝66-74重量份，硫酸铝8-12重量份，氯化铁4-6重量份，熟石灰8-12重量份，偏铝酸钠2-4重量份，聚二甲基二烯丙基氯化铵1-3重量份。

优选的，所述的深度除氟剂，其制备原料包括：聚合氯化铝70重量份，硫酸铝10重量份，氯化铁5重量份，熟石灰10重量份，偏铝酸钠3重量份，聚二甲基二烯丙基氯化铵2重量份。