聚合硫酸铁除氟的原理与工艺控制实验报告(聚合硫酸铁除氟的原理与工艺控制论文)

导语：聚合硫酸铁除氟的原理与工艺控制

一、聚合硫酸铁除氟的化学原理

在含氟废水中加入聚合硫酸铁后，聚合硫酸铁提供的三价铁离子与氟离子发生下列络合反应：

这些络合物被众多絮体裹，并与其一起沉降，从而使 F - 含量下降。另外，聚合硫酸铁生成的氢氧化铁本身也是吸附剂，可以吸附水中的氟离子，从而进一步降低废水中的氟离子浓度。

二、聚合硫酸铁除氟工艺流程

对于高浓度含氟废水通常需要进行二级处理，才能达到工业废水的排放标准。本次试验先将含氟废水用氯化钙、片碱预处理，之后再用聚合硫酸铁将其降至10mg/L以下。具体工艺流程如下：

1、氯化钙加药量对除氟效果的响

在其他反应参数相同的条件下，通过控制不同钙离子浓度和氟离子浓度比值，来确定最佳钙离子投加量；随着氯化钙投量的增加，氟离子去除率直线上升，当钙离子浓度为氟离子浓度的1.4倍（质量比）时，去除率逐渐趋于平缓。此时剩余氟离子浓度为21.5mg/L。

2、钙离子与氟离子反应ph对氟效率的影响

随着ph值的升高，氟的去除率先升高后下降，反应ph在7-8时，氯化钙对F-去除率最高。究其原因，是由于CaF2溶度积 Ksp 随着ph的升高而降低，所以ph越高，CaF2溶度积越小，F-含量越低；但随着ph升高，Ca（OH）溶度积也降低，溶液中的Ca2+浓度也降低，导致平衡向CaF2溶解的方向进行，导致F-浓度上升，所以反应ph有一个最佳值，使其去除效果达到最高。

3、聚合硫酸铁用量对除氟效果的影响

开始加药时，随着加药量的增加，氟离子去除率逐渐上升；但当加药量大于600ppm时，去除率便开始下降；其原因是：聚铁加入水中形成的水解产物能对水中的含氟胶粒通过离子交换、吸附作用而加以去除。因此，随着 PFS 投加量的增加，PFS 水解产生的水解产物也相应的增加，这些水解产物对体系中的含氟成分的离子交换、吸附作用也相应增强，从而导致氟离子去除率上升。但只要聚合硫酸铁的投加量超过一定的界限后，这些水解产物的分支就有可能自相作用，此时水解产物对体系中其它成分的电性中和、吸附作用减弱，而这将导致氟离子去除率下降。

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