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含氟矿井水不仅影响矿井水的综合利用,也对周围水环境产生一定的危害。本文分别研究了混凝法、吸附法和电絮凝法对矿井水除氟效果。本研究主要采用单因素试验、正交试验,以及响应面试验等方法,以氟离子的去除为主要检测指标,浊度为次要检测指标,研究了各因素对试验效果的影响。并给出了矿井水除氟工艺方案,并进行了比较分析研究,研究结果如下:(1)由混凝试验结果表明,以氟离子去除为主要指标时,混凝过程中四个因素的影响排序依次为pH、絮凝时间、助凝剂、混凝剂。混凝正交试验中,氟离子的最高去除率为59.43%,残余氟离子浓度为1.05mg/L,达不到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类标准(CF-≤1mg/L)。但混凝试验对于浊度的去除效果较好,去除率可达到98%以上。故采用混凝法无法有效去除矿井水中的氟离子。(2)通过吸附试验对混凝出水的氟离子进一步处理。结果表明,氟化物去除效果影响较显著的因素为pH>时间>温度>吸附剂。最优方案为:吸附剂为羟基磷灰石粉末5g,pH为4,吸附温度为25℃,吸附时间为90min。吸附正交试验中,残余氟离子浓度为0.35～0.79mg/L,可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)(CF-≤1mg/L)。改性原煤粉处理含氟矿井水研究发现,R2对于氟离子的吸附效果优于R1,其最高吸附容量可达到0.269mg/g,去除率为91.82%。对于矿井水中氟离子的吸附中,改性原煤粉R1和R2吸附过程更符合准二级动力学。故采用混凝—吸附法可以有效的去除含氟矿井水中的浊度和氟离子。(3)由电絮凝试验结果表明,选用了 Al-Al极板,电絮凝时间为40min时,以氟离子浓度为响应值,电絮凝反应过程中的三因素的显著性顺序为pH>极板间距>电流密度,而且极板间距和pH的交互作用较为显著。最佳运行条件是电流为0.75A,电流密度为3.22mA/cm2,极板间距为4.88cm,pH为5.09,模拟氟离子去除率为93.95%。在电絮凝除氟试验动力学特性研究中,其动力学特性总体符合—级动力学。在电絮凝响应面试验过程中,氟离子平均去除率为88.52%。其中氟离子最高去除率为92.72%,所对应的剩余氟离子最低浓度为0.19mg/L,可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类标准(CF-≤1mg/L)。对于浊度的去除效果,其最高去除率为97.73%,浊度为40.1NTU,效果相对较差。故为了有效的去除含氟矿井中的浊度和氟离子建议采用混凝—电絮凝法。综上所述,在含氟矿井水的处理过程中,当悬浮物含量较低时,可采用吸附法或电絮凝法,且电絮凝法去除效果优于吸附法;当悬浮物含量较高时,可采用混凝—吸附法或混凝—电絮凝法。图[48]表[24]参[94]