高氟水化学沉淀—混凝净化工艺研究

论文摘要

本文以陕西省咸阳市三原县马额镇含氟饮用水为研究对象,运用化学沉淀及分步沉淀方法进行了研究,主要结论如下:(1)选取氢氧化钙和氯化钙这两种钙盐作为沉淀剂进行对比试验研究,研究表明二者都对水中氟离子沉淀去除有效果。并且,钙盐的投加量、水的pH以及钙盐加入后的沉降时间都对最后的氟离子去除有影响。(2)分别针对氢氧化钙和氯化钙的投加量、pH值以及氢氧化钙和氯化钙加入后的沉降时间三个重要因素,选取每个因素的三个水平,进行正交试验结果分析,最后得出结果为,氢氧化钙作为沉淀剂的最佳处理条件为氢氧化钙投加量与含氟水的浓度20 mg/L的摩尔比值为2.5,pH为5.5～8.5,静置时间最少为75 min时,可以将此20 mg/L浓度的含氟饮用水中的氟含量降至9 mg/L左右;选用氯化钙作为沉淀剂的最优条件为氯化钙投加量与含氟水的浓度20 mg/L的摩尔比值为2.5,pH为7～8.5,静置时间最少为50 min时,可以将此20 mg/L浓度的含氟饮用水中的氟离子含量降至7 mg/L左右。经过比较得出,氯化钙沉淀剂去除水中氟离子的效果要优于氢氧化钙沉淀剂去除水中氟离子的效果,因此,我们选用氯化钙沉淀剂作为处理该含氟饮用水的钙盐沉淀剂。(3)在选用氯化钙作为钙盐沉淀剂的基础上,分别加入硫酸铝和聚合氯化铝试剂作对比研究,在不同的试剂投加量和沉降时间下条件下得出的结果表明,当硫酸铝取最佳用量30 mg/L和静置时间60 min时,可将该水样中剩余氟离子浓度可降至6.4 mg/L左右;当聚合氯化铝取最佳用量30 mg/L和静置时间60 min时,可将该水样中剩余氟离子浓度可降至6.1 mg/L左右。因此,经过试验对比分析,聚合氯化铝的混凝除氟效果比硫酸铝好。(4)最后得出的除氟工艺为:第一步,按照氯化钙沉淀剂的投加量与含氟浓度的摩尔比值为2.5倍加入,调节pH为7～8.5,静置时间最少50 min,然后过滤沉淀物;第二步,在过滤后的上清液中加入聚合氯化铝30 mg/L,静置60 min后,过滤絮凝物。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 自然水中氟的来源及危害
• 1.1.1 含氟水的主要来源
• 1.2 氟对人体及动、植物的危害
• 1.2.1 氟对人体的危害
• 1.2.2 氟对动植物的影响
• 1.3 处理含氟水的主要方法以及研究进展
• 1.3.1 沉淀法
• 1.3.2 吸附法
• 1.3.3 其他方法
• 1.4 本研究的目的与内容
• 1.4.1 选题的目的和意义
• 1.4.2.选题的依据
• 1.4.3 研究内容
• 第二章 氢氧化钙沉淀剂对含氟饮用水效果的研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验仪器及试剂
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 氢氧化钙投加量对除氟效果的影响
• 2.2.2 pH对除氟效果的影响
• 2.2.3 静置时间对除氟效果的影响
• 2.2.5 正交试验结果分析
• 2.3 结论
• 第三章 氯化钙沉淀剂对含氟饮用水效果的研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验仪器及试剂
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 氯化钙投加量对除氟效果的影响
• 3.2.2 pH 值对除氟效果的影响
• 3.2.3 静置时间对除氟效果的影响
• 3.2.5 正交试验结果分析
• 3.3 结论
• 第四章 分步沉淀除氟效果研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验仪器及试剂
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 试剂投加量的影响
• 4.2.2 沉降时间的影响
• 4.3 结论
• 第五章 结论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介