除氟劑處理礦井水含氟廢水

點擊數：832025-07-29 16:20:31

煤炭開采在為能源供應提供保障的同時，也帶來了礦井水處理難題。部分礦區地質條件特殊，地下水與含氟礦物（如螢石、氟磷灰石）長期接觸，溶解出氟離子，形成含氟礦井水。這類廢水若未經有效處理直接排放，不僅污染地表水體，還可能滲入土壤，威脅生態環境和居民飲水安全。

礦井水含氟廢水的特點與治理難點：

來源復雜：主要源于含氟地層的地下水滲入，氟濃度受地質構造、開采深度影響顯著，波動范圍大（常見100-500 mg/L）。

成分干擾多： 常伴有較高濃度的鈣、鎂、硫酸根、氯離子以及煤粉等懸浮物。鈣離子易與氟形成微溶氟化鈣，但傳統沉淀法難以達標；其他離子和懸浮物干擾處理藥劑效果。

水量大且需持續處理： 礦井涌水量通常較大，要求處理工藝穩定可靠，能適應連續運行。

處理目標嚴格： 國家排放標準（如《煤炭工業污染物排放標準》）要求氟化物濃度≤10 mg/L，部分地方或回用標準更為嚴格（如≤1.5 mg/L）。

傳統方法如石灰沉淀法雖簡單常用，但面對礦井水常遇瓶頸：生成的CaF?沉淀顆粒細小、沉降慢，易包裹雜質形成疏松絮體，導致出水氟濃度常在15-20 mg/L徘徊，難以穩定達標，且產生大量難以處置的污泥。鋁鹽混凝法效果優于石灰，但常規鋁鹽（如硫酸鋁、聚合氯化鋁）在高氟、高硬度水質下除氟效率下降明顯，且鋁殘留問題需關注。

環瑞深度除氟劑的應用與優勢

針對礦井水含氟廢水的特殊性和治理難點，環瑞深度除氟劑（基于鋁鐵鈦復合鹽體系）展現出良好的適用性。其核心作用機制嚴格遵循產品特性：

1. 強吸附作用：鋁鐵鈦復合鹽在水中形成帶高正電荷（高Zeta電位）的納米級膠體顆粒，具有巨大的比表面積。電負性極強的氟離子（F?）被高效吸附至膠體表面，導致膠體顆粒Zeta電位降低，穩定性破壞，最終凝聚形成密實絮體而沉降。

2. 離子交換作用：復合鹽中的活性鋁組分部分以高電荷密度的聚羥陽離子（如[Al??O?(OH)??]??）形態存在。由于F?與OH?具有相近的離子半徑和電荷，聚羥陽離子結構中的部分OH?可與F?發生特異性離子交換反應，最終形成穩定的含氟沉淀物（如Al??F?(OH)?）。

在礦井水處理中的具體應用：

工藝流程：通常在調節pH（一般至6.0-7.5）后，將環瑞除氟劑按計算劑量投加到混合反應池中，通過充分攪拌（快速混合+慢速絮凝）使藥劑與氟離子充分反應。生成的礬花在沉淀池（或澄清池）中高效沉降分離，上清液經檢測達標后排放或回用。

關鍵控制點：適宜的pH范圍、精確的藥劑投加量、充分的反應與沉降時間是保證處理效果的核心。

使用環瑞除氟劑的優勢：

深度除氟效果好：針對高氟（>100 mg/L）、高硬度的礦井水，能將出水氟濃度穩定降至1.5 mg/L以下，滿足最嚴格的地方或回用標準。

抗干擾能力強：對鈣、鎂、硫酸根等離子及一定量懸浮物的耐受性優于常規鋁鹽，處理效果更穩定。

沉降性能優異：形成的絮體密實、粗大，沉降速度快（通常≤30分鐘），固液分離效果好，出水濁度低。

污泥量相對較少且致密：相比過量投加的石灰法，產生的污泥體積更小、含水率更低，后續污泥處置成本降低。

操作簡便：流程相對簡單，易于在現有礦井水處理設施上改造或新增，自動化控制方便。

應用案例：

山西某大型煤礦的礦井水氟含量長期在180-350 mg/L波動，同時鈣硬度高（>500 mg/L）。原采用石灰沉淀法，出水氟濃度在12-25 mg/L之間波動，無法穩定達標，且污泥處置困難。引入環瑞深度除氟劑后，在pH 6.5-7.0條件下，噸水投加量約為1.0-1.5 kg（具體根據水質微調），經充分反應沉淀后，出水氟濃度穩定控制在1.0-1.8 mg/L，遠優于10 mg/L的排放限值。污泥量減少約40%，沉降性能顯著改善，降低了后續壓濾負荷和處理成本。

有效治理含氟礦井水，是實現煤炭綠色開采、保護區域水環境的關鍵環節。環瑞深度除氟劑基于其獨特的強吸附與離子交換機理，在處理成分復雜、波動性大的礦井水含氟廢水方面，展現出深度去除、穩定達標、操作便捷的優勢。