【摘要】随着工农业生产的发展，大量工业废水的排放，引起人们对水环境中氟污染的日益关注。 工业废水除氟工艺和高氟饮用水除氟研究一直是国内外重要的研究课题。 目前，我国在低氟工业废水处理技术方面已取得一定成果，但对于超过1/L的高氟水浓含氟废水仍缺乏有效的处理方法。 本文以模拟高浓度含氟废水（>1 000 mg/L）为研究对象，对两种石灰-粉煤灰联合工艺（粉煤灰→石灰联合工艺和石灰→粉煤灰联合工艺）进行了系统的对比研究。 ）第一次。 组合工艺）处理高浓度含氟废水。 系统研究了组合工艺处理过程中的温度、pH、除氟剂用量、PAM、反应时间等因素，以及共存无机离子对组合工艺除氟率的影响。 影响。 取得的主要研究成果如下： 1、单因素实验研究结果表明，采用盐酸预处理的粉煤灰处理含氟废水，在酸性环境下、粒径为小于0.15毫米。 石灰处理含氟废水的最佳pH值为6.0～7.0。 2、粉煤灰→石灰组合工艺研究结果表明，在粉煤灰一级吸附阶段，六因素五水平正交实验的最优组合为，温度45℃，粉煤灰添加量15.0 g，吸附时间90 min，PAM（质量分数1%）添加量0.05 mL，pH 4.0，氟离子初始浓度350 mg/L； 石灰二次沉淀阶段，四因素三水平交互设计的正交实验结果表明，对除氟效果产生交互影响的因素组合为温度、添加量和时间因素的组合，以及温度、时间和 pH 因素； 现阶段采用石灰处理进行正交实验，最佳组合为温度10℃、石灰添加量0.15g、反应时间60min、pH 6.88。
在最佳组合条件下，粉煤灰→石灰联合工艺处理氟离子浓度为1 000 mg/L的废水。 出水氟离子浓度约为20mg/L，未达到国家工业废水一级排放标准。 共存离子干扰工艺研究结果表明，阳离子和单一阴离子对粉煤灰→石灰联合工艺处理1 000 mg/L高浓度含氟废水有促进作用，有利于含氟废水的处理。废水。 当5种阳离子复合时，4种阴离子的络合浓度均高于800mg/L，干扰作用较大。 3、石灰→粉煤灰联合工艺研究表明，在石灰一级沉淀阶段，六因素五水平正交试验的最佳组合为：温度10℃，石灰添加量0.15 g，反应时间30 min，PAM(浓度1%)添加量0.1mL，pH 7.0，氟离子初始浓度200mg/L； 在粉煤灰二次吸附阶段，四因素三水平交互设计的正交实验结果表明，除氟效果存在相互影响的因素。 该组合是温度、添加量和时间的组合，以及温度、添加量和pH的组合； 现阶段正交试验与粉煤灰处理的最佳组合为温度35℃、粉煤灰添加量6.0 g、吸附时间90 min、pH 5.54。 在优化组合条件下，石灰→粉煤灰联合工艺处理氟离子质量浓度为1000 mg/L的废水，出水氟离子质量浓度小于4 mg/L，符合达到国家工业废水一级排放标准。
对石灰→粉煤灰联合工艺中干扰离子的研究发现，Mn~(2+)、Fe~(3+)、Mg~(2+)阳离子的存在对含氟处理效果影响不大废水及出水氟含量与对照实验出水氟含量差异不大。 实际工程中，Al~(3+)离子浓度控制在10～100mg/L范围内，联合工艺出水满足国家排放标准。 Zn~(2+)离子干扰该过程的除氟效果。 4、对比粉煤灰→石灰联合工艺与石灰→粉煤灰联合工艺处理高浓度含氟废水发现，石灰→粉煤灰联合工艺处理后出水氟含量在符合国家排放标准，属高浓度含氟废水。 含氟废水处理的最佳工艺。