氟系廢水中加鈣去氟之顆粒形成影響因子研究

Abstract

現今對於氟系廢水之處理已發展出很多技術，目前國內半導體廠含氟廢水排放流量大且濃度高，其氟離子濃度介於數百至數千mg/L，濃度變化非常大，其中包含大量硫酸根，主要選擇混凝沉澱法處理較為彈性。因此針對此股廢水探討硫酸根與氟離子共同存在下，藉由實驗暸解不同條件下顆粒形成和成長之趨勢，以及硫酸根在含氟廢水中扮演的角色。 本研究首先探討在操作pH值與鈣氟莫耳比對於殘餘氟離子及鈣離子之影響，再來探討硫酸根與氟離子競爭鈣鹽之關係，了解硫酸根對氟離子去除之影響。此外，對於廢水中所形成之氟化物顆粒，藉由改變不同的pH值及鈣鹽加藥量探討其顆粒成長的情況，並針對離子強度作一探討。希望找出有利於顆粒成長較佳的條件，以改善一般在傳統上氟化鈣不易沉澱之困擾。 研究結果顯示，當鈣鹽添加量不足時，pH值對氟離子去除會有影響，pH在6~8去除率較高；當鈣鹽添加足量時，pH值對氟離子去除影響不大，就整股廢水之最適添加鈣氟比為1.0。從粒徑分析結果顯示，鈣氟比增加為2.0有助於氟化物顆粒成長速率較快，在pH方面7~8 (偏中性)較有利於大顆粒成長。另外，隨著初始氟離子濃度的提高以及離子強度的增加，顆粒成長速率也較快。在硫酸根部份，結果顯示鈣氟比大於1之後其殘餘硫酸根濃度差異不大，維持一定比例且不會受pH值影響，從XRD和XPS分析結果顯示，顆粒物主要晶相為氟化鈣，顆粒主要是由Ca和F組成，並偵測到微量的S。