过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (11): 1195-1203.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224386
黄鸶云1, 钱玉鹏1,2*, 张雨茜3, 解蕾1, 李军霄1
Siyun HUANG1, Yupeng QIAN1,2*, Yuxi ZHANG3, Lei XIE1, Junxiao LI1
摘要: 为解决工业排放含氟废水所带来的环境危害问题,通过模拟含氟废水钙盐沉淀反应过程,考察钙氟比、pH值、反应温度和反应时间对除氟效果的影响,运用粒数衡算模型分析各因素下氟化钙晶核粒数密度与生长速率的关系,得出各条件下氟化钙成核相对生长动力学方程及其对应敏感系数,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)表征结晶产物特征,明确NaF与CaCl2化学沉淀反应生成氟化钙的结晶行为。研究结果表明,初始F-浓度5000.00 mg/L含氟废水,以CaCl2为钙盐沉淀剂,当钙氟比为2、pH值为7、反应温度为60℃、反应时间为60 min时,沉淀除氟效果较好,处理后废水中F-浓度降至8.82 mg/L,除氟率达99.82%,该条件下,氟化钙沉淀结晶成核速率为0.19470 */(mL?min)、生长速率为2.952×10-3 μm/min。各因素敏感系数大小关系为:ipH<iT<0<it<iCa/F,适当增大钙氟比和时间有利于氟化钙晶体成核,适中的pH和温度有利于氟化钙晶体生长。最终沉淀产物为氟化钙,其表面微观形貌为球状团聚体组成的堆积结构。