除氟剂处理矿井水含氟废水

点击数：522025-07-29 16:20:31

煤炭开采在为能源供应提供保障的同时，也带来了矿井水处理难题。部分矿区地质条件特殊，地下水与含氟矿物（如萤石、氟磷灰石）长期接触，溶解出氟离子，形成含氟矿井水。这类废水若未经有效处理直接排放，不仅污染地表水体，还可能渗入土壤，威胁生态环境和居民饮水安全。

矿井水含氟废水的特点与治理难点：

来源复杂：主要源于含氟地层的地下水渗入，氟浓度受地质构造、开采深度影响显著，波动范围大（常见100-500 mg/L）。

成分干扰多： 常伴有较高浓度的钙、镁、硫酸根、氯离子以及煤粉等悬浮物。钙离子易与氟形成微溶氟化钙，但传统沉淀法难以达标；其他离子和悬浮物干扰处理药剂效果。

水量大且需持续处理： 矿井涌水量通常较大，要求处理工艺稳定可靠，能适应连续运行。

处理目标严格： 国家排放标准（如《煤炭工业污染物排放标准》）要求氟化物浓度≤10 mg/L，部分地方或回用标准更为严格（如≤1.5 mg/L）。

传统方法如石灰沉淀法虽简单常用，但面对矿井水常遇瓶颈：生成的CaF₂沉淀颗粒细小、沉降慢，易包裹杂质形成疏松絮体，导致出水氟浓度常在15-20 mg/L徘徊，难以稳定达标，且产生大量难以处置的污泥。铝盐混凝法效果优于石灰，但常规铝盐（如硫酸铝、聚合氯化铝）在高氟、高硬度水质下除氟效率下降明显，且铝残留问题需关注。

环瑞深度除氟剂的应用与优势

针对矿井水含氟废水的特殊性和治理难点，环瑞深度除氟剂（基于铝铁钛复合盐体系）展现出良好的适用性。其核心作用机制严格遵循产品特性：

1. 强吸附作用：铝铁钛复合盐在水中形成带高正电荷（高Zeta电位）的纳米级胶体颗粒，具有巨大的比表面积。电负性极强的氟离子（F⁻）被高效吸附至胶体表面，导致胶体颗粒Zeta电位降低，稳定性破坏，最终凝聚形成密实絮体而沉降。

2. 离子交换作用：复合盐中的活性铝组分部分以高电荷密度的聚羟阳离子（如[Al₁₃O₄(OH)₂₄]⁷⁺）形态存在。由于F⁻与OH⁻具有相近的离子半径和电荷，聚羟阳离子结构中的部分OH⁻可与F⁻发生特异性离子交换反应，最终形成稳定的含氟沉淀物（如Al₁₃Fₙ(OH)ₘ）。

在矿井水处理中的具体应用：

工艺流程：通常在调节pH（一般至6.0-7.5）后，将环瑞除氟剂按计算剂量投加到混合反应池中，通过充分搅拌（快速混合+慢速絮凝）使药剂与氟离子充分反应。生成的矾花在沉淀池（或澄清池）中高效沉降分离，上清液经检测达标后排放或回用。

关键控制点：适宜的pH范围、精确的药剂投加量、充分的反应与沉降时间是保证处理效果的核心。

使用环瑞除氟剂的优势：

深度除氟效果好：针对高氟（>100 mg/L）、高硬度的矿井水，能将出水氟浓度稳定降至1.5 mg/L以下，满足最严格的地方或回用标准。

抗干扰能力强：对钙、镁、硫酸根等离子及一定量悬浮物的耐受性优于常规铝盐，处理效果更稳定。

沉降性能优异：形成的絮体密实、粗大，沉降速度快（通常≤30分钟），固液分离效果好，出水浊度低。

污泥量相对较少且致密：相比过量投加的石灰法，产生的污泥体积更小、含水率更低，后续污泥处置成本降低。

操作简便：流程相对简单，易于在现有矿井水处理设施上改造或新增，自动化控制方便。

应用案例：

山西某大型煤矿的矿井水氟含量长期在180-350 mg/L波动，同时钙硬度高（>500 mg/L）。原采用石灰沉淀法，出水氟浓度在12-25 mg/L之间波动，无法稳定达标，且污泥处置困难。引入环瑞深度除氟剂后，在pH 6.5-7.0条件下，吨水投加量约为1.0-1.5 kg（具体根据水质微调），经充分反应沉淀后，出水氟浓度稳定控制在1.0-1.8 mg/L，远优于10 mg/L的排放限值。污泥量减少约40%，沉降性能显著改善，降低了后续压滤负荷和处理成本。

有效治理含氟矿井水，是实现煤炭绿色开采、保护区域水环境的关键环节。环瑞深度除氟剂基于其独特的强吸附与离子交换机理，在处理成分复杂、波动性大的矿井水含氟废水方面，展现出深度去除、稳定达标、操作便捷的优势。