型號DFFL外觀黃色粉末貨透明液體包裝25kg/袋含量28PH4-5運(yùn)輸汽車名稱除氟凝聚劑
復(fù)合類除氟凝聚劑是將不同種類的除氟成分進(jìn)行組合,以發(fā)揮協(xié)同作用,提高除氟效果。常見的復(fù)合類除氟凝聚劑有以下幾種:
鋁鐵復(fù)合凝聚劑
組成:將鋁鹽和鐵鹽按照一定比例混合制成,或者通過化學(xué)反應(yīng)制備出同時(shí)含有鋁和鐵的復(fù)合化合物,常見的有聚合氯化鋁鐵(PAFC)等。
特點(diǎn):兼具鋁鹽和鐵鹽的優(yōu)點(diǎn),鋁離子和鐵離子在除氟過程中產(chǎn)生協(xié)同作用。適用的 pH 值范圍較廣,形成的絮凝體顆粒大、沉降速度快,除氟效果好,且對水質(zhì)的適應(yīng)能力強(qiáng),處理后的水質(zhì)清澈,產(chǎn)生的污泥量相對較少。

復(fù)合類除氟凝聚劑的用量受多種因素影響,如原水氟離子濃度、水質(zhì)情況、處理后要求達(dá)到的氟離子濃度標(biāo)準(zhǔn)以及凝聚劑的種類和性質(zhì)等,因此需要通過實(shí)驗(yàn)來確定具體的用量。以下是一般情況下的參考信息:
影響用量的因素
氟離子濃度:原水氟離子濃度越高,所需凝聚劑的量通常越大。例如,對于氟離子濃度為 10 - 20mg/L 的原水,凝聚劑用量可能相對較少;而對于氟離子濃度達(dá)到 50mg/L 及以上的高濃度含氟水,凝聚劑用量則會顯著增加。
水質(zhì)情況:如果水中含有其他雜質(zhì)或干擾物質(zhì),如硫酸根離子、鈣離子、鎂離子等,可能會影響凝聚劑與氟離子的反應(yīng),從而需要調(diào)整凝聚劑的用量。例如,水中存在大量硫酸根離子時(shí),可能會與凝聚劑中的金屬離子形成沉淀,消耗部分凝聚劑,此時(shí)就需要適當(dāng)增加凝聚劑的投加量。
凝聚劑種類和性質(zhì):不同類型的復(fù)合類除氟凝聚劑,其有效成分含量、凝聚性能等有所不同,用量也會有差異。例如,鋁鐵復(fù)合凝聚劑與其他新型復(fù)合凝聚劑相比,由于其成分和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),在除氟過程中的反應(yīng)機(jī)制和效果不同,用量也會有所區(qū)別。

確定復(fù)合類除氟凝聚劑佳用量的方法主要是通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行,同時(shí)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)整,具體步驟如下:
水樣采集與分析
采集水樣:從待處理的含氟水源中采集具有代表性的水樣,確保水樣能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際水質(zhì)情況。采集的水樣量應(yīng)足夠用于后續(xù)的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。
分析水質(zhì):對采集的水樣進(jìn)行全面的水質(zhì)分析,包括氟離子濃度、pH 值、堿度、硬度以及其他可能影響除氟效果的離子濃度等指標(biāo)。這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)將為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供參考依據(jù),幫助判斷凝聚劑的適用范圍和可能的影響因素。
小試實(shí)驗(yàn)
準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備:準(zhǔn)備一系列相同規(guī)格的燒杯、攪拌器、移液管、量筒等實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并確保設(shè)備清潔干凈,無雜質(zhì)殘留。
設(shè)置凝聚劑用量梯度:根據(jù)初步估計(jì)或經(jīng)驗(yàn),確定一個(gè)凝聚劑用量的大致范圍,然后在該范圍內(nèi)設(shè)置多個(gè)不同的用量梯度。例如,可以從 50mg/L 開始,以 50mg/L 的增量逐步增加到 500mg/L,分別配制不同用量的凝聚劑溶液。
進(jìn)行絮凝實(shí)驗(yàn):取相同體積的水樣分別放入各個(gè)燒杯中,將不同用量的凝聚劑溶液分別加入到對應(yīng)的燒杯中,然后使用攪拌器進(jìn)行攪拌。攪拌條件通常包括快速攪拌和慢速攪拌兩個(gè)階段,快速攪拌可以使凝聚劑迅速均勻地分散在水樣中,促進(jìn)凝聚劑與氟離子的反應(yīng),攪拌速度一般為 100 - 300r/min,攪拌時(shí)間為 1 - 3 分鐘;慢速攪拌則有助于絮凝體的形成和長大,攪拌速度一般為 30 - 60r/min,攪拌時(shí)間為 10 - 30 分鐘。攪拌結(jié)束后,讓水樣靜置沉淀一段時(shí)間,沉淀時(shí)間通常為 30 - 60 分鐘,使絮凝體充分沉淀到燒杯底部。
檢測氟離子濃度:取靜置沉淀后的上清液,采用氟離子選擇性電極法、離子色譜法等準(zhǔn)確的分析方法檢測其中的氟離子濃度。同時(shí),觀察并記錄水樣的外觀變化,如顏色、濁度等,以及絮凝體的形成情況,如絮凝體的大小、沉降速度等。
結(jié)果分析與佳用量確定

確定佳攪拌速度和時(shí)間以提高除氟效率,通常需要通過一系列實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn),以下是具體步驟:
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
水樣采集:采集具有代表性的含氟原水,確保其氟離子濃度、pH 值、堿度等水質(zhì)指標(biāo)相對穩(wěn)定且已知。
凝聚劑選擇:根據(jù)原水水質(zhì)和處理要求,選擇合適的除氟凝聚劑,如鋁基凝聚劑或鐵基凝聚劑等,并確定其投加量。該投加量可先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或前期小試確定一個(gè)大致范圍。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備:準(zhǔn)備多個(gè)相同規(guī)格的攪拌容器(如燒杯),配備不同攪拌速度的攪拌器,以及用于檢測氟離子濃度的儀器,如氟離子選擇性電極、離子色譜儀等。
實(shí)驗(yàn)步驟
攪拌速度優(yōu)化
將采集的水樣平均分配到多個(gè)攪拌容器中,向每個(gè)容器中加入相同量的除氟凝聚劑。
設(shè)置不同的攪拌速度,例如從低速(如 100 - 200 r/min)到高速(如 500 - 1000 r/min),以一定的速度梯度遞增,如每隔 100 r/min 設(shè)置一個(gè)梯度。
每個(gè)攪拌容器攪拌相同的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間可以先設(shè)定為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值,如 5 - 10 分鐘。
攪拌結(jié)束后,靜置一段時(shí)間,使絮凝體沉淀,然后取上清液檢測氟離子濃度,記錄不同攪拌速度下的除氟效果。
以攪拌速度為橫坐標(biāo),除氟效率(或剩余氟離子濃度)為縱坐標(biāo),繪制曲線,找到除氟時(shí)對應(yīng)的攪拌速度范圍。
攪拌時(shí)間優(yōu)化
在上述確定的佳攪拌速度范圍內(nèi),選擇一個(gè)代表性的攪拌速度。
將水樣再次平均分配到多個(gè)攪拌容器中,加入相同量的凝聚劑。
設(shè)置不同的攪拌時(shí)間,如從 1 - 15 分鐘,以 1 - 2 分鐘為時(shí)間間隔遞增。
按照上述步驟進(jìn)行攪拌、靜置和氟離子濃度檢測,記錄不同攪拌時(shí)間下的除氟效果。
以攪拌時(shí)間為橫坐標(biāo),除氟效率(或剩余氟離子濃度)為縱坐標(biāo),繪制曲線,確定在該攪拌速度下除氟的攪拌時(shí)間。
結(jié)果驗(yàn)證與調(diào)整
重復(fù)實(shí)驗(yàn):在佳攪拌速度和時(shí)間條件下,重復(fù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。
實(shí)際應(yīng)用調(diào)整:將實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際的除氟工藝中,由于實(shí)際情況可能與實(shí)驗(yàn)室條件存在差異,如水質(zhì)波動(dòng)、水流狀態(tài)等,可能需要對攪拌速度和時(shí)間進(jìn)行微調(diào),以達(dá)到佳的除氟效果。
通過以上實(shí)驗(yàn)方法,可以較為準(zhǔn)確地確定佳的攪拌速度和時(shí)間,從而提高除氟效率,降低凝聚劑用量和處理成本。

系列水樣配制:取多個(gè)相同體積(如 100mL)的含氟水樣,分別置于不同的潔凈燒杯中。
凝聚劑用量梯度設(shè)置:根據(jù)初步估計(jì)或相關(guān)文獻(xiàn)參考,確定一個(gè)凝聚劑用量的大致范圍。例如,從 50mg/L 開始,以 50mg/L 的增量設(shè)置不同的用量梯度,分別向各個(gè)燒杯中加入不同量的鋁基除氟凝聚劑,使凝聚劑在水樣中的濃度分別為 50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L 等。
攪拌與反應(yīng):使用攪拌器以一定的轉(zhuǎn)速(如 200 - 300r/min)攪拌水樣一段時(shí)間(如 30 - 60 分鐘),使凝聚劑與水樣充分混合反應(yīng),促進(jìn)氟離子的凝聚沉淀。
沉淀與分離:攪拌結(jié)束后,讓水樣靜置沉淀一段時(shí)間(如 30 分鐘),使生成的絮體沉淀到燒杯底部。對于難以自然沉淀的水樣,可以采用離心機(jī)進(jìn)行離心分離(如在 3000 - 5000r/min 下離心 10 - 15 分鐘),以獲得澄清的上清液。
氟離子濃度測定:取適量上清液,加入 TISAB 和緩沖溶液,調(diào)節(jié)溶液的離子強(qiáng)度和 pH 值,然后使用氟離子選擇性電極和離子計(jì)測定上清液中的氟離子濃度。

聚合反應(yīng)法
原理:利用鋁鹽和鐵鹽在一定條件下發(fā)生聚合反應(yīng),生成具有高分子結(jié)構(gòu)的鋁鐵復(fù)合聚合物。通常需要加入一些引發(fā)劑或催化劑來促進(jìn)聚合反應(yīng)的進(jìn)行,通過控制反應(yīng)條件(如溫度、pH 值、反應(yīng)時(shí)間等)來調(diào)節(jié)聚合物的分子量和結(jié)構(gòu),從而獲得性能優(yōu)良的鋁鐵復(fù)合凝聚劑。
操作步驟
選取合適的鋁鹽和鐵鹽,如氯化鋁和氯化鐵,將它們按照一定的比例溶解在水中,配制成混合鹽溶液。然后,向溶液中加入適量的堿性物質(zhì)(如氫氧化鈉、碳酸鈉等),調(diào)節(jié)溶液的 pH 值至一定范圍,一般在 4 - 6 之間。
在攪拌條件下,向混合溶液中加入引發(fā)劑或催化劑,如過硫酸鉀、硫酸亞鐵等。引發(fā)劑或催化劑的作用是引發(fā)鋁離子和鐵離子的聚合反應(yīng),使其形成高分子聚合物。
將反應(yīng)體系加熱至一定溫度,一般在 50 - 90℃之間,保持?jǐn)嚢璨⒎磻?yīng)一定時(shí)間,通常為 2 - 6 小時(shí)。在反應(yīng)過程中,鋁離子和鐵離子會逐漸聚合形成具有不同聚合度的鋁鐵復(fù)合聚合物。
反應(yīng)結(jié)束后,將得到的產(chǎn)物冷卻至室溫,即可得到鋁鐵復(fù)合凝聚劑。根據(jù)需要,還可以對產(chǎn)物進(jìn)行進(jìn)一步的處理,如濃縮、干燥等,以獲得不同形態(tài)和濃度的凝聚劑產(chǎn)品。

鋁基除氟凝聚劑的用量計(jì)算沒有固定的公式,通常需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式來估算,以下是一般的計(jì)算步驟和方法:基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算確定原水氟離子濃度:使用氟離子選擇性電極法、離子色譜法等準(zhǔn)確的分析方法,測定待處理原水的氟離子濃度,假設(shè)原水氟離子濃度為\(C_0\)(mg/L)。確定目標(biāo)氟離子濃度:根據(jù)相關(guān)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或處理要求,明確處理后水需要達(dá)到的氟離子濃度目標(biāo)值,設(shè)為\(C_1\)(mg/L)。進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn):按照前文提到的小試實(shí)驗(yàn)步驟,取多個(gè)相同體積V(L)的原水水樣,分別加入不同質(zhì)量m(mg)的鋁基除氟凝聚劑,經(jīng)過攪拌、沉淀等操作后,檢測上清液中的氟離子濃度。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出凝聚劑用量與處理后氟離子濃度的關(guān)系曲線。從曲線上確定佳用量:在曲線上找到處理后氟離子濃度達(dá)到目標(biāo)值\(C_1\)時(shí)所對應(yīng)的凝聚劑用量\(m_{佳}\)(mg),此時(shí)的\(m_{佳}\)就是在該實(shí)驗(yàn)條件下處理體積為V的水樣所需的鋁基除氟凝聚劑的佳用量。計(jì)算實(shí)際用量:若實(shí)際處理的水量為Q(L),則實(shí)際所需鋁基除氟凝聚劑的用量M(mg)可根據(jù)比例關(guān)系計(jì)算得出,即\(M=\frac{m_{佳}}{V}\times Q\)。

鋁鐵復(fù)合凝聚劑因其優(yōu)良的絮凝性能和除氟、除磷等功能,被廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè),以下是一些主要的應(yīng)用行業(yè):
水處理行業(yè)
自來水廠:用于原水的凈化處理,可有效去除水中的懸浮顆粒、膠體物質(zhì)、有機(jī)物、微生物等雜質(zhì),使水變得澄清,降低水的濁度,同時(shí)還能去除水中的一些重金屬離子和氟離子等,提高飲用水的質(zhì)量。
污水處理廠:在污水處理中,可用于工業(yè)廢水和生活污水的預(yù)處理、中間處理和深度處理過程。能使污水中的污染物凝聚成較大的顆粒,便于后續(xù)的沉淀、過濾等工藝將其去除,從而達(dá)到凈化污水的目的,使其達(dá)標(biāo)排放或回用。
化工行業(yè)
化工廢水處理:化工生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生各種含有復(fù)雜污染物的廢水,如含有重金屬離子、氟化物、有機(jī)物等。鋁鐵復(fù)合凝聚劑可針對不同的污染物進(jìn)行絮凝沉淀,實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放,減少對環(huán)境的污染。例如,在電子化工行業(yè)中,可用于處理含氟廢水。
產(chǎn)品生產(chǎn)輔助:在一些化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,作為添加劑用于促進(jìn)產(chǎn)品的分離、提純或改善產(chǎn)品的性能。例如,在某些顏料、涂料的生產(chǎn)中,用于調(diào)整漿料的穩(wěn)定性和流動(dòng)性,提高產(chǎn)品質(zhì)量。

除氟凝聚劑的佳用量受水體 pH 值的影響,這是因?yàn)?pH 值會改變凝聚劑的水解形態(tài)、氟離子的存在形式及兩者之間的反應(yīng)機(jī)制。以下是具體的分析:
影響凝聚劑的水解:不同的除氟凝聚劑在不同 pH 值下的水解程度和水解產(chǎn)物不同。以鋁鹽類凝聚劑為例,在酸性條件下,鋁離子主要以水合離子形式存在,隨著 pH 值升高,逐漸水解生成各種羥基鋁離子,如
Al(OH)
2+
、
Al(OH)
2
+
?
等,當(dāng) pH 值進(jìn)一步升高到一定范圍時(shí),會形成氫氧化鋁膠體
Al(OH)
3
?
。而在堿性較強(qiáng)的條件下,氫氧化鋁膠體又會與氫氧根離子反應(yīng)生成偏鋁酸鹽,導(dǎo)致膠體數(shù)量減少,吸附能力下降。對于鐵鹽類凝聚劑,如聚合硫酸鐵,在不同 pH 值下也會有類似的水解過程,生成不同的羥基鐵離子和氫氧化鐵膠體。只有在合適的 pH 值范圍內(nèi),凝聚劑水解產(chǎn)生的膠體才能具有良好的吸附和絮凝性能,從而有效去除氟離子,此時(shí)所需的凝聚劑用量相對較少。如果 pH 值偏離這個(gè)范圍,為達(dá)到相同的除氟效果,就需要增加凝聚劑的用量。
改變氟離子的存在形式:水體 pH 值會影響氟離子的存在形式。在酸性條件下,氟離子可能會與氫離子結(jié)合形成氫氟酸(HF),氫氟酸是一種弱酸,在水中部分電離。隨著 pH 值升高,氫氟酸逐漸電離成氟離子,當(dāng) pH 值較高時(shí),氟離子主要以游離態(tài)存在。而凝聚劑對不同存在形式的氟的去除效果不同,一般來說,凝聚劑對游離態(tài)氟離子的去除效果較好。因此,pH 值的變化會影響氟離子與凝聚劑之間的作用,進(jìn)而影響凝聚劑的佳用量。例如,在酸性較強(qiáng)的水體中,由于氟離子部分以氫氟酸形式存在,可能需要更多的凝聚劑來促使氫氟酸電離并與氟離子反應(yīng),以達(dá)到較好的除氟效果。