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攝入過(guò)多的氟可引起中毒，產(chǎn)生各種疾病，如氟斑牙，氟骨癥，甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)，對(duì)酶系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用，腐蝕和刺激粘膜、皮膚，還可以引起貧血、白血病等。為此國(guó)家衛(wèi)生局嚴(yán)格規(guī)定了飲用水和工業(yè)廢水中氟的含量。本文要向大家介紹用鈣離子加入聚合硫酸鐵降低水中氟的方法。
實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)原理
鈣離子加入含氟水中生成氟化鈣沉淀，呈膠體，再加入聚合硫酸鐵溶液使氟化鈣膠體迅速凝聚
1.沉淀反應(yīng)
在含氟廢水中加入鈣離予后，當(dāng)(Ca2+).(F-）2≥Ksp(Ksp為氟化鈣的濃度積)，因而發(fā)生下列離子反應(yīng)：
大大降低了氪的濃度。從理論上計(jì)算18℃時(shí)氟化鈣的溶解度約為16mg·L-1，此時(shí)溶液中氟的含量為8g·L-1，如加入過(guò)量的鈣，理論上可使氟的濃度降低到8g·L-1以下。但實(shí)際情況十分復(fù)雜，各種因素均會(huì)影響沉淀反應(yīng)的進(jìn)行。
2.聚合硫酸鐵的作用
聚合硫酸鐵加入氟化鈣膠體溶液中即發(fā)生水解，在水解過(guò)程中產(chǎn)生大量的多核絡(luò)合物，通過(guò)膠粒表面的粘附、架橋、交聯(lián)等作用，促使氟化鈣膠體離子凝聚，產(chǎn)生結(jié)實(shí)的絮狀物快速沉淀。聚合硫酸鐵絡(luò)離子的水解，聚合、沉降等一系速反應(yīng)可表示如下：
觀察實(shí)驗(yàn)，可以得到3個(gè)結(jié)論：
1.鈣離子+聚合硫酸鐵除氟、方法簡(jiǎn)便，條件易控制，經(jīng)濟(jì)，不產(chǎn)生二次污染。原水含氟濃度大于100mg·L-1，Ca2+：F=1：1，pH=7～10，在室溫下攪拌3～5分鐘反應(yīng)20～30min，氟的含量可降到10mg·L-1以下;若原水氟濃度≤100mg·L-1則一般不能處理到10mg·L以下。
2.用聚合硫酸鐵作氟化鈣膠體溶液的凝聚劑用量少，pH使用范圍廣，凝聚快速，沉渣體積小，效果好。
3.正交試驗(yàn)中含氟水在實(shí)驗(yàn)水配制，較佳條件下重復(fù)試驗(yàn)的含氟水為模擬工業(yè)廢水(即取來(lái)的低氟水加入一定量氟使?jié)舛冗_(dá)到上述所要討論的值)。實(shí)際工業(yè)廢水因工藝等條件不同而異，因此處理方法也各不相同，本文的作用是若采用鈣沉淀氟的方法時(shí)具有一定指導(dǎo)意義。聚合硫酸鐵在本方法中只起凝聚作用，無(wú)除氟效果。
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