氢氟酸及含氟废水处置与资源化分析--同济大学 李风亭.pdf

1、含氟废水处理与废酸的资源化利用李风亭同济大学环境学院联合国环境规划署-同济环境与可持续发展学院电话 微信 135016366202024/5/242 工业水处理学会副主任 水处理化学品标准委员会副主任（主持水处理剂国家标准制定）环境科学与工程学院最大的环境领域教育研究机构双一流学科 学科评估A+污染控制与资源化国际重点实验室城市污染控制国家工程中心联合国环境署可持续发展学院集水池絮凝沉淀池滤池清水池冷却塔热交换器循环冷却用水阻垢分散剂工业用水反渗透工业废水一般废水难降解废水混凝剂混凝剂重金属捕捉剂混凝剂反渗透阻垢剂重金属废水中水回用深度及回用循环水预处理回用水处理剂阻垢分散剂混凝剂研发团队介绍

2、背景01混凝处理是给水和排水处理过程中一个必不可少的单元，发挥着极其重要的作用。从20世纪广泛采用的硫酸铝到今天广泛使用的聚氯化铝、聚氯化铝铁和聚硫酸铁。经过60年的发展，中国成为全球混凝剂第一大生产基地和消费国，同时也是第一大科学家群体，估计全国超过5000名科学家从事和混凝相关水处理化学品的研究、设计、生产控制技术工作。混凝剂、絮凝剂类别类别名称名称type无机小分子无机小分子硫酸铝硫酸铝alum,aluminum sulfate氯化硫酸铁氯化硫酸铁ferric sulfate chloride硫酸铁硫酸铁ferric sulfate硫酸亚铁硫酸亚铁ferrous sulfate氯化铁氯化

3、铁ferric chloride无机高分子无机高分子1000万吨年（液体）万吨年（液体）液体聚铁液体聚铁600万吨万吨聚氯化铝聚氯化铝poly aluminum chloride聚硫酸铝聚硫酸铝poly aluminum sulfate聚氯化铁聚氯化铁poly ferric chloride聚硫酸铁聚硫酸铁poly ferric sulfate聚硫酸铁铝聚硫酸铁铝poly aluminum ferric sulfate聚硅氯化铝聚硅氯化铝poly aluminum silicate chloride聚硅硫酸铝聚硅硫酸铝poly aluminum silicate sulfate聚硅氯化铝铁聚硅

4、氯化铝铁poly aluminum ferric silicate chloride聚硅硫酸铁聚硅硫酸铁poly ferric silicate sulfate聚硅硫酸铝铁聚硅硫酸铝铁poly aluminum ferric silicate sulfate56氟化物减排背景氟化物减排背景789 Al2(OH)24+、Al2(OH)5+、Al3(OH)4 5+、Al4(OH)84+、Al6(OH)153、Al7(OH)165+、Al8(OH)204+、Al10(OH)228+Al13O4(OH)247（Al13）Al54(OH)1548+Alx(OH)3x10聚氯化铝 PAC Alm(OH)n

5、(H2O)x Cl3m-n(n 3 m)多位点聚合多种类铝盐：氟去除机理：氟离子替代羟基，形成晶体结构氟化铝CaFCaF2 2(s)=Ca(s)=Ca2+2+(aqaq)+2F)+2F-(aqaq)该反应的离子积常数为Ksp，其数值可通过实验测定得出。在25C时，氟化钙的氟化钙的KspKsp值约为值约为4.0 4.0 1010-1111氟化铝的Ksp值通常用以下方程式进行计算：AlFAlF3 3(s)(s)AlAl3+3+(aqaq)+3F)+3F-(aqaq)一个铝离子可以沉淀三个氟离子一个铝离子可以沉淀三个氟离子？KspKsp=Al=Al3+3+FF-3 3Ksp值越大，说明溶解度越大，盐

6、在水中的溶解度则越高。在常温常压下，氟化铝的氟化铝的KspKsp值约为值约为1.6 x 101.6 x 10-3333，这个值非常小，说明氟化铝极难溶于水。这是由于氟离子非常强的亲电性，与铝离子结合后形成了非常强的化学键，很难被水分子所打破。此外，在水中，氟离子会形成溶解度较高的氟化物离子，与铝离子形成的氟铝酸盐则十分稳定，能够抵御水的溶解作用。121314同济大学设计院承担了南方一个含氟废水工程日处理同济大学设计院承担了南方一个含氟废水工程日处理2 2万吨，万吨，投标项目预算降低投标项目预算降低20%20%，采用本团队的技术。出水小于采用本团队的技术。出水小于1ppm1ppm。15废酸是宝贵