駱尚廉臺灣大學：環境工程學研究所胡景堯Hu, Ching-YaoChing-YaoHu2007-11-292018-06-282007-11-292018-06-282005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/62804中文摘要 過量的氟離子會對人類或水生生物造成傷害。隨著半導體業的快速發展，如何經濟而有效的處理半導體業產生的大量氟系廢水已成為環工界值得重視的問題。目前最經濟的氟系廢水處理方式為鈣鹽沈澱法，但由於此法須加入過量的鈣鹽，故會大幅升高放流水的硬度。 本論文利用電膠羽浮除法去除水中過量的氟離子，並就其主要去除機制、各種水質參數及電荷負荷對其去氟效果的影響，以及動力模式等方面進行探討。最後再將鈣鹽沈澱法與電膠羽浮除法結合，處理高濃度的含氟廢水。 研究結果顯示：共沈澱反應為鋁鹽混凝去除氟離子的主要機制，當氫氧根離子與鋁離子的莫爾濃度比值（ABSTRACT Excessive fluoride in water is toxic for human and aquatics. Owing to the development of the semiconductor industry, how to treat fluoride-containing wastewater produced by the industry efficiently and economically has become an important issue for environmental engineers. Currently, the cheapest way to remove fluoride ions from high-fluoride containing wastewater is to form calcium fluoride (CaF2) by adding excess lime or other calcium salts. However, this process causes the problem of hardness of the effluent water due to over addition of calcium salts. This thesis used an electrochemical technique, electro-coagulation-flotation process to treat fluoride containing wastewater. The mechanism of fluoride removal by electro-coagulation, the effect of water quality parameters and charge loading on the defluoridation efficiency of the process and the kinetic of the defluoridation are investigated in this study. Finally, the calcium precipitation was combined with the electro-coagulation-flotation process to treat high fluoride containing wastewater with stoichiometric amount of calcium salt. The results shows coprecipitation is the major mechanism for fluoride removal for aluminum coagulation. The efficiency of defluoridation was approximately 100% when the sum (目錄 頁次 第一章 緒論 1 1.1研究緣起 1 1.2研究目的與內容 3 第二章 文獻回顧 4 2.1氟化物對人體健康及環境生態的影響 4 2.2氟化物處理技術 13 2.3 鋁離子與氟離子之間的交互作用 18 2.4 電膠羽浮除法 24 2.4.1電膠羽浮除法的原理 24 2.4.2電膠羽浮除法的分類 28 2.4.3電膠羽浮除法在去除氟離子上的應用 32 2.5 腐蝕理論 36 2.5.1腐蝕熱力學 36 2.5.2腐蝕電動力學 39 2.5.3鈍化及孔蝕 43 2.6 界面活性劑之特性與應用簡介 45 2.6-1界面活性劑之分類 45 2.6-2界面活性劑之基本性質 46 2.6-3異質混凝理論 49 第三章 研究方法及進行步驟 52 3.1 整體實驗架構 52 3.1.1鋁鹽混凝批式實驗 52 3.1.2電膠羽去氟實驗 55 3.1.3反應模式推估與模擬 59 3.1.4腐蝕特性分析 59 3.1.5浮除實驗 60 3.1.6實廠廢水實驗 62 3.2 實驗材料及分析方法 63 3.2.1實驗設備及藥品 63 3.2.2分析方法 67 第四章 鋁鹽混凝批式實驗 70 4.1 反應機制探討 70 4.2 鹼度對鋁鹽混凝去氟效果的影響 74 4.3 電膠羽法與鋁鹽混凝法對氟離子去除效果之比較 80 4.4小結 82 第五章 電膠羽去氟實驗 84 5.1 陰離子種類與濃度的影響 84 5.2 恆定電位/電流儀分析實驗 95 5.3 初始酸度的影響 99 5.4小結 102 第六章 反應動力模式模擬 103 6..1 一階動力模式（FOK）模擬結果 103 6.2 變階動力模式（VOK）理論推導 109 6.3變階動力模式模擬結果 111 6.4小結 116 第七章 結合鈣鹽沈澱與電膠羽浮除法去除氟離子 117 7.1 界面活性劑濃度之影響 117 7.2 電荷負荷之影響 118 7.3 初始酸度之影響 120 7.4 陰離子之影響 122 7.5 實場廢水處理實驗 126 7.6 小結 127 第八章 結論與建議 129 8.1結論 129 8.2建議 132 參考文獻 1341754419 bytesapplication/pdfen-US鈣鹽沈澱法12烷基磺酸鈉電膠羽浮除法氟離子Electro-coagulation-flotation processCalcium precipitationFluorideSodium dodecyl sulfatethesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/62804/1/ntu-94-D88541005-1.pdf