[发明专利]一种铝基复配除氟剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铝基复配除氟剂及其制备方法，所述铝基复配除氟剂主要由铝质干基、特制羟基磷灰石粉末和改良质组成，铝质干基包含聚合氯化铝、硫酸铝和氧化镁等成分组成；改良质包含稀土元素氧化物(氧化镧、氧化铈)的一种或两种成分组成；羟基磷灰石粉末由本发明所述工艺步骤制备。所述铝基复配除氟剂除氟属于絮凝、络合、共沉和离子交换等协同原理，具有较强的选择性和抗干扰性，适用于大水量和低浓度氟离子的药剂投加法除氟。该药剂投加处理成本低，除氟效果达到76.25％以上，出水氟含量小于1.0mg/L，满足《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类限值要求。

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种除氟剂的制备方法，特别涉及一种铝基复配除氟剂及其制备方法。

背景技术

氟是人体维持正常生理活动所需的微量元素之一，但人体从外界过多摄入氟会影响健康。我国对于饮用水中的氟含量和含氟废水的排放有严格的要求，《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定，饮用水氟含量应小于1.0mg/L，饮用水水源地氟化物排放执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类，即氟含量小于1.0mg/L。可以看出，国家对于含氟废水的利用与排放标准越来越高，对超标含氟废水的处理显得非常迫切。

含氟废水的除氟工艺方法选择应根据水质、规模、设备和材料来源等条件经技术经济比较后确定。目前，低浓度(氟含量在1～4mg/L)含氟废水的处理方法包括混凝沉淀法、吸附过滤法、离子交换法和膜处理法等。其中，混凝沉淀法主要在悬浮物净化处理过程中使用，除氟效果有限，出水氟含量无法确保小于1.0mg/L，只适合在中小规模的废水处理中使用；吸附过滤法需要高吸附容量的吸附剂和针对性再生剂，市场上材料良莠不齐，选择困难，而且该法只适合在小规模的废水处理中使用，对运行操作要求较高；离子交换法和膜处理法虽然除氟效率高，但成本相对较高限制了使用。

因此，结合常规钙盐沉淀与混凝沉淀的优势，制备一种除氟效率高、投加方便、适合在大规模废水处理投加使用且成本相对合理的除氟药剂，具有实际意义。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明目的在于提供一种铝基复配除氟剂，该铝基复配除氟剂是以铝质干基为主要成分，经钙盐掺杂和稀土元素改性而成，应用之后可以满足适用于大规模水量(10000m³/d)和低浓度(4.0mg/L)氟离子污染因子的去除要求。

为解决上述现有技术存在的问题，达到所述目的，本发明采取的技术方案是：

一种铝基复配除氟剂，其特征在于该除氟剂主要是由铝质干基、羟基磷灰石粉末和改良质组成，所述铝质干基、羟基磷灰石粉末和改良质的质量比为(5～6)：(2～3)：(1～3)；

所述铝质干基主要由聚合氯化铝、硫酸铝和氧化镁粉末组成，其中，聚合氯化铝、硫酸铝和氧化镁的质量比为(6～7)：(1～2)：(1～3)。

所述铝基复配除氟剂除氟属于絮凝、络合、共沉和离子交换等协同原理，具有较强的选择性和抗干扰性，适用于大水量和低浓度氟离子的药剂投加法除氟。该药剂投加处理成本低，除氟效果达到76.25％以上，出水氟含量小于1.0mg/L，满足《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类限值要求。

作为优选，所述羟基磷灰石粉末是由以下方法制得：

(1)用氨水分别调节饱和磷酸氢二氨溶液和饱和硝酸钙溶液的pH值至11～12，备用；

(2)将饱和磷酸氢二氨溶液和硝酸钙溶液在快速搅拌下混合、反应，得到非晶胶体的羟基磷灰石沉淀物；

(3)羟基磷灰石沉淀物经陈化后用水清洗，送入压滤装置脱水，产物泥饼粉碎得到湿式的羟基磷灰石粉末。

作为优选，改良质为稀土元素的氧化物，包括氧化镧、氧化铈中的一种或两种。

作为优选，所述氨水是含氨20％～25％的水溶液。