含氟廢水為工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的一種較為常見的廢水，排放前需進行處理。常見的含氟廢水處理工藝有氫氧化鈣沉淀法、氧化鋁吸附法和樹脂吸附法。氫氧化鈣沉淀法工藝簡單、成本低廉，但氟去除率不高，難以使廢水達到排放標準。而氧化鋁吸附法、樹脂吸附法成本相對較高，且只適用于低濃度含氟廢水處理。試驗研究了用氫氧化鋁沉淀法處理廢水，利用氫氧化鋁與氟離子反應生成六氟鋁酸鈉沉淀，將廢水中氟濃度降下來，實現(xiàn)廢水除氟目的，以期為工業(yè)含氟廢水治理提供一種可供選擇的方法。

1、試驗部分

1.1 試驗原料及試劑

試驗試劑：硫酸、碳酸鈉、氟化鈉、十八水合硫酸鋁，均為分析純。

氫氧化鋁的制備：用硫酸鋁配制濃度為0.5mol／L的溶液，在85℃下用碳酸鈉調(diào)節(jié)pH為4.0～4.5使鋁形成沉淀，過濾后用純水多次洗滌，并在105℃下烘干5h。

含氟廢水的配制：稱取一定質(zhì)量氟化鈉，用純水溶解，配制成氟質(zhì)量濃度2.0g／L模擬廢水。

1.2 試驗方法及原理

取500mL含氟模擬廢水于1000mL燒杯中，加入適量氫氧化鋁，在HH-1數(shù)顯恒溫水浴鍋中加熱并攪拌，反應后過濾，測定濾液中氟質(zhì)量濃度，計算氟去除率。

用氟離子選擇性電極測定除氟前、后廢水中氟質(zhì)量濃度，用pHS-25型pH計測定廢水pH，用X射線光譜儀（XRD）分析除氟前、后氫氧化鋁物相，用掃描電子顯微鏡（SEM）分析氫氧化鋁除氟前、后形貌。

氫氧化鋁與廢水中氟離子反應生成六氟鋁酸鈉沉淀，反應式為

2、試驗結(jié)果與討論

2.1 廢水pH對氟去除率的影響

試驗條件：氫氧化鋁用量2.5g，廢水體積500mL，廢水中氟初始質(zhì)量濃度2.0g／L，廢水pH用硫酸、碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)，反應溫度25℃，攪拌速度600r／min，反應時間60min。廢水pH對氟去除率的影響試驗結(jié)果如圖1所示。

由圖1看出，廢水pH對氟去除率的影響顯著，隨廢水pH增大，氟去除率先提高后降低。氫氧化鋁與氟離子反應生成六氟鋁酸鈉沉淀，而六氟鋁酸鈉在酸性或堿性條件下都不穩(wěn)定，容易分解，所以，用氫氧化鋁除氟時廢水pH宜控制在6.0～7.0。此條件下，氟去除率在98％以上，除氟效果較好。

2.2 反應時間對氟去除率的影響

試驗條件：氫氧化鋁用量2.5g，廢水體積500mL，廢水中氟初始質(zhì)量濃度2.0g／L，廢水pH＝6.5，反應溫度25℃，攪拌速度600r／min。反應時間對氟去除率的影響試驗結(jié)果如圖2所示。

由圖2看出：氟去除率隨反應時間延長而提高；反應60min后趨于穩(wěn)定，達99.3％。綜合考慮，確定氫氧化鋁除氟適宜反應時間為60min。

2.3 反應溫度對氟去除率的影響

試驗條件：氫氧化鋁用量2.5g，廢水體積500mL，廢水中氟初始質(zhì)量濃度2.0g／L，廢水pH＝6.5，攪拌速度600r／min，反應時間60min。反應溫度對氟去除率的影響試驗結(jié)果如圖3所示。

由圖3看出：氟去除率隨反應溫度升高略有提高；溫度在25℃以上時，氟去除率都在99％以上。綜合考慮，反應溫度以25℃為宜。

2.4 氫氧化鋁用量對氟去除率的影響

試驗條件：廢水體積500mL，廢水中氟初始質(zhì)量濃度2.0g／L，廢水pH＝6.5，攪拌速度600r／min，反應時間60min。氫氧化鋁用量對氟去除率的影響試驗結(jié)果如圖4所示。

由圖4看出：隨氫氧化鋁用量增大，氟去除率先提高后趨于穩(wěn)定；當氫氧化鋁用量在2.5g以上時，氟去除率在99％以上。氫氧化鋁除氟時與氟發(fā)生化學反應生成了六氟鋁酸鈉，當用量不足時反應不完全，氟去除率較低。綜合考慮，確定氫氧化鋁的適宜用量為2.5g。

2.5 攪拌速度對氟去除率的影響

試驗條件：氫氧化鋁用量2.5g，廢水體積500mL，廢水pH＝6.5，廢水中氟初始質(zhì)量濃度2.0g／L，反應時間60min。