礦井水中過量的氟化物(通常以F2形式存在)主要來源于含氟礦物的溶解或地質(zhì)構(gòu)造滲透。其去除的核心在于通過物理、化學(xué)或生物作用實(shí)現(xiàn)氟離子的有效分離與固定。目前主流的礦井水除氟技術(shù)包括以下三類：
 

　　1.混凝沉淀法
 

　　投加鋁鹽(如硫酸鋁)、鐵鹽(氯化鐵)等混凝劑，在水中形成帶正電荷的金屬氫氧化物膠體(如Al(OH)2)。這些微粒表面具有強(qiáng)大的吸附能力，可捕獲水中游離的F并與之結(jié)合生成難溶性復(fù)合物(如AlF2)，通過重力沉降實(shí)現(xiàn)固液分離。該過程依賴pH值調(diào)控(使用范圍為6.5–7.5)，需配合攪拌強(qiáng)化傳質(zhì)效率。
 

　　2.吸附法
 

　　利用多孔材料的巨大比表面積進(jìn)行選擇性富集：
 

　　-活性氧化鋁：表面羥基基團(tuán)(≡Al–OH)與F2發(fā)生離子交換反應(yīng)，形成穩(wěn)定的[Al–F]配位鍵；
 

　　-改性沸石/活性炭：通過孔道限域效應(yīng)和靜電引力實(shí)現(xiàn)高容量吸附；
 

　　-骨炭：天然磷酸鈣結(jié)構(gòu)中的Ca2可置換出F2，兼具低成本優(yōu)勢(shì)。再生時(shí)可用NaOH溶液解析負(fù)載的氟化物，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。
 

　　3.膜分離技術(shù)
 

　　反滲透(RO)或納濾(NF)膜憑借納米級(jí)孔徑截留離子態(tài)氟化物。在高壓驅(qū)動(dòng)下，水分子優(yōu)先透過半透膜成為產(chǎn)水，而F因體積較大被截留在濃水中。此方法尤其適用于低濃度深度處理場(chǎng)景，但需預(yù)處理防止膜污染。
 

　　部分工藝還整合了電滲析、離子交換樹脂等輔助手段，形成多級(jí)串聯(lián)系統(tǒng)以提高去除率至90以上。例如，先經(jīng)混凝粗調(diào)降低負(fù)荷，再由吸附塔精處理達(dá)標(biāo)排放。

 

　　礦井水除氟的步驟：
 

　　1.取樣：從礦井水中采集具有代表性的水樣，確保樣品能夠準(zhǔn)確反映整體水質(zhì)狀況。這是后續(xù)分析和處理的基礎(chǔ)，采樣過程中要注意避免污染和交叉干擾。
 

　　2.初步檢測(cè)氟含量：運(yùn)用專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備和方法，如離子選擇電極法、比色法等，對(duì)采集的水樣進(jìn)行氟離子濃度的初步測(cè)定，明確水中氟的初始含量水平，以便確定合適的除氟方案和藥劑用量。
 

　　3.添加除氟劑：根據(jù)測(cè)定出的氟含量以及所選用的除氟技術(shù)(例如化學(xué)沉淀法、吸附法等)，按照相應(yīng)的比例向礦井水中加入特定的除氟劑。常見的除氟劑包括石灰、鋁鹽、鐵鹽、活性炭、選擇性離子交換樹脂等。不同的除氟劑有不同的作用原理和適用條件，需根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。
 

　　4.調(diào)節(jié)pH值并混合反應(yīng)：將pH值調(diào)節(jié)至適宜的范圍，一般為6~7左右，使除氟劑與氟離子充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理吸附過程。然后通過攪拌等方式讓水與除氟劑充分混合接觸，保證反應(yīng)，此過程通常需要持續(xù)一定時(shí)間，如2~5分鐘。
 

　　5.絮凝沉淀或過濾分離：對(duì)于采用化學(xué)沉淀法的情況，在反應(yīng)完成后加入絮凝劑，促使形成的微小顆粒聚集成較大的絮狀體，便于沉降分離；而對(duì)于吸附法，則可能需要通過過濾的方式將吸附了氟離子的材料從水中分離出來。
 

　　6.再次檢測(cè)氟離子濃度：取經(jīng)過上述處理后的上清液或者濾液，再次使用相同的檢測(cè)方法測(cè)定其中的氟離子濃度，以評(píng)估除氟效果是否達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。如果未達(dá)標(biāo)，則需要調(diào)整工藝參數(shù)或重復(fù)上述步驟直至滿足要求。