一種含氟廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含氟廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氟是人體所必需的微量元素之一，普遍存在于植物組織當(dāng)中，但過量的氟會導(dǎo)致人體骨質(zhì)疏松癥，關(guān)節(jié)炎等疾病，會影響到植物的新陳代謝、光合作用、呼吸作用等。目前，國內(nèi)外常用的除氟方法主要有沉淀法、電凝聚法、反滲透法、離子交換法、膜分離法和吸附法。其中，電凝聚法和反滲透法具有較好的去除效果，但處理費用較高；離子交換法、膜分離法和沉淀法選擇性相對較差，去除能力有限；吸附法因效率高、操作簡便等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注。
[0003]目前，去除水中氟離子常用的吸附劑有活性炭、活性氧化鋁、骨炭等?；钚匝趸X除氟是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛、最成功的除氟方法，但設(shè)備投資高，接觸強酸強堿安全性差，同時還存在機械強度差等不足。骨炭的應(yīng)用數(shù)量僅次于活性氧化鋁，其缺陷在于吸附容量低，再生劑消耗大，再生時間長，再生工藝復(fù)雜或衰減較快，資源有限，成本較高。因此，開發(fā)低成本的高效除氟吸附劑對含氟廢水的處理具有重要意義。
[0004]活性炭具有巨大的表面積和復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)，其吸附是利用活性炭的化學(xué)、物理吸附以及氧化、還原等性質(zhì)去除水中目標(biāo)物質(zhì)，在環(huán)境保護，食品，冶金，化工等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。但活性炭本身對氟離子的去除效果很差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種改性活性炭，使其應(yīng)用在含氟廢水的處理中操作簡便、運行成本低、易于維護管理、對水中氟離子去除效果良好。
[0006]為達(dá)到上述目的，采用技術(shù)方案如下:
[0007]一種含氟廢水的處理方法，包括以下步驟:
[0008]I)活性炭在鋁鹽溶液中浸漬，過濾取濾渣，120°C條件下烘干，洗滌再烘干得到改性后的活性炭吸附劑；
[0009]2)改性后的活性炭吸附劑投進待處理的含氟廢水中，震蕩吸附脫除廢水中的氟離子。
[0010]按上述方案，步驟I)所述的鋁鹽溶液為硫酸鋁溶液，
[0011]按上述方案，步驟I)所述的鋁鹽溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -10%;鋁鹽溶液和活性炭的比例為(1-6):lml/go
[0012]按上述方案，步驟I)所述的浸漬時間為2_7h，浸漬溫度為20-55?。
[0013]按上述方案，步驟2)所述的吸附劑與廢水的比例為10_50g/L。
[0014]按上述方案，步驟2)所述的吸附溫度為20-65? ;吸附pH值為1_9 ;吸附時間為l-7ho
[0015]本發(fā)明具有的有益效果如下:
[0016]本發(fā)明以活性炭為載體，通過鋁鹽對其表面進行修飾，得到了鋁改性的活性炭，作為吸附劑去除水中的氟類污染物的吸附劑，使其對水中的氟離子的吸附效果得到了顯著提尚O
[0017]本發(fā)明中的鋁改性活性炭吸附劑對水中氟離子的去除效率高，在再生后仍具有較高吸附量。該吸附劑具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，成本低廉，吸附效果好和再生性能好等特點。
【具體實施方式】
[0018]以下實施例進一步闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案，但不作為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0019]本發(fā)明含氟廢水的處理方法，過程如下:
[0020]I)活性炭在硫酸鋁溶液中浸漬，浸漬時間為2_7h，浸漬溫度為20-55? ;硫酸鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -10%，鋁鹽溶液和活性炭的比例為(1-6)過濾取濾渣，115-125°C條件下烘干，洗滌再115-125?條件下烘干得到改性后的活性炭吸附劑；
[0021]2)改性后的活性炭吸附劑投進待處理的含氟廢水中，吸附劑與廢水的比例為10-50g/L ;震蕩吸附脫除廢水中的氟離子；吸附溫度為20-65°C ;吸附pH值為1_9 ;吸附時間為l_7h0
[0022]實施例1
[0023]配制5%的硫酸鋁溶液，以鋁鹽溶液和活性炭的3:l(ml:g)比例加入活性炭，在25°C條件下浸漬4h，過濾，于120°C條件下烘干，再用水充分清洗，于120°C條件下烘干12h，得到改性后的活性炭吸附劑。取改性后的活性炭吸附劑0.5g，投進50ml 10mg/L含氟廢水中，在25°C、pH = 7條件下吸附4h，氟離子去除效率達(dá)95%。
[0024]實施例2
[0025]配制9 %的硫酸鋁溶液，以鋁鹽溶液和活性炭的4:1 (ml: g)比例加入活性炭，在25°C條件下浸漬3h，過濾，于120°C條件下烘干，再用水充分清洗，于120°C條件下烘干12h，得到改性后的活性炭吸附劑。取改性后的活性炭吸附劑1.5g，投進50ml 20mg/L含氟廢水中，在25°C、pH = 5條件下吸附3h，氟離子去除效率達(dá)98%。
[0026]實施例3
[0027]配制7 %的硫酸鋁溶液，以鋁鹽溶液和活性炭的4:1 (ml: g)比例加入活性炭，在25°C條件下浸漬3h，過濾，于120°C條件下烘干，再用水充分清洗，于120°C條件下烘干12h，得到改性后的活性炭吸附劑。取改性后的活性炭吸附劑2.0g,投進50ml 50mg/L含氟廢水中，在25°C、pH = 6條件下吸附3h，氟尚子去除效率達(dá)99%。
[0028]實施例4
[0029]配制8%的硫酸鋁溶液，以鋁鹽溶液和活性炭的5:l(ml:g)比例加入活性炭，在25°C條件下浸漬3h，過濾，于120°C條件下烘干，再用水充分清洗，于120°C條件下烘干12h，得到改性后的活性炭吸附劑。取改性后的活性炭吸附劑2.5g，投進50ml 100mg/L含氟廢水中，在45°C、pH = 7條件下吸附5h，氟離子去除效率達(dá)99%。
[0030]本發(fā)明所列舉的各原料都能實現(xiàn)本發(fā)明，以及各原料的上下限取值、區(qū)間值都能實現(xiàn)本發(fā)明；在此不一一列舉實施例。本發(fā)明的工藝參數(shù)(如溫度、時間等)的上下限取值、區(qū)間值都能實現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實施例。
【主權(quán)項】
1.一種含氟廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟: 1)活性炭在鋁鹽溶液中浸漬，過濾取濾渣，120°c條件下烘干，洗滌再烘干得到改性后的活性炭吸附劑； 2)改性后的活性炭吸附劑投進待處理的含氟廢水中，震蕩吸附脫除廢水中的氟離子。2.如權(quán)利要求1所述含氟廢水的處理方法，其特征在于步驟I)所述的鋁鹽溶液為硫酸鋁溶液。3.如權(quán)利要求1所述含氟廢水的處理方法，其特征在于步驟I)所述的鋁鹽溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -10% ;鋁鹽溶液和活性炭的比例為(1-6):lml/go4.如權(quán)利要求1所述含氟廢水的處理方法，其特征在于步驟I)所述的浸漬時間為2_7h，浸漬溫度為20-55 °C。5.如權(quán)利要求1所述含氟廢水的處理方法，其特征在于步驟2)所述的吸附劑與廢水的比例為10-50g/Lo6.如權(quán)利要求1所述含氟廢水的處理方法，其特征在于步驟2)所述的吸附溫度為20-650C ;吸附pH值為1-9 ;吸附時間為l_7h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含氟廢水的處理方法。包括以下步驟：活性炭在鋁鹽溶液中浸漬，過濾取濾渣，120℃條件下烘干，洗滌再烘干得到改性后的活性炭吸附劑；改性后的活性炭吸附劑投進待處理的含氟廢水中，震蕩吸附脫除廢水中的氟離子。本發(fā)明以活性炭為載體，通過鋁鹽對其表面進行修飾，得到了鋁改性的活性炭，作為吸附劑去除水中的氟類污染物的吸附劑，使其對水中的氟離子的吸附效果得到了顯著提高。同時，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，成本低廉，在再生后仍具有較高吸附量。
【IPC分類】B01J20/20, B01J20/32, C02F1/58, C02F1/28
【公開號】CN104944506
【申請?zhí)枴緾N201510387914
【發(fā)明人】張莉, 田凌霄
【申請人】武漢工程大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月3日