集成电路企业在生产过程中会产生大量的含氟废水，排入水体会对生态环境造成极大的危害，人体过量摄入氟会引起氟斑牙、氟骨症等，严重者还会引起急性氟中毒，因此必须对含氟废水进行处理，达标排放。目前处理含氟废水的主要方法有：化学沉淀、吸附、离子交换、反渗透和纳滤等，此外，电絮凝和电渗析也受到广泛的关注。混凝沉淀法具有运行成本低、去除效率高和工艺技术成熟等优点，已被广泛用于工业废水除氟。
聚硅酸盐类混凝剂因具有良好的絮凝性能而受到广泛研究。许友泽等制备了聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂处理含铊废水。王爱民等制备了聚硅酸铝铁混凝剂用于洗煤废水的COD和浊度去除。王润楠等研究了聚硅酸铝镁-羧甲基纤维素钠复合絮凝剂对模拟江水的色度和浊度的去除效果。郭雷等研究了聚硅酸铝铁对饮料废水COD的去除效果。为了强化混凝效果，一些研究者将纳米材料引入混凝剂中。蔡靖等采用纳米SiO2与聚合硫酸铝复配，提高了污水的COD去除率。戴红玲等制备了纳米Fe3O4与FeCl3的复合混凝剂，对垃圾渗滤液的COD、色度均具有良好去除效果。目前，将纳米材料与混凝剂复配用于处理含氟废水还鲜见报道。
本工作制备了纳米SiO2-聚硅酸铝铁复合混凝剂，先用CaCl2对高浓度含氟废水进行一级处理，探讨了不同pH条件对CaCl2除氟效果的影响；然后采用自制复合混凝剂进行二级处理，考察了复合混凝剂在不同废水pH和不同混凝剂加入量条件下的除氟效果，并与聚合氯化铝（PAC）的除氟效果进行了对比；分析了复合混凝剂中铁铝的形态。
1、实验部分
1.1 材料、试剂和仪器
含氟废水取自深圳市某集成电路生产企业，水质指标：ρ（F－）420.0mg/L，COD31.4mg/L，TP35.2mg/L，TN110.1mg/L，ρ（NH4+）22.0mg/L，SS8.1mg/L，pH12.9，属于高浓度含氟废水。
硅酸钠、硫酸铁、硫酸铝、硬脂酸钠、硫酸、NaOH：均为分析纯；PAC：工业级；纳米SiO2：粒径（15±5）nm。
RHbasic型磁力搅拌器；905型电位滴定仪。
1.2 实验方法
1.2.1 复合混凝剂的制备
分别配制0.5mol/L硅酸钠溶液、1.0mol/L硫酸铁溶液和1.0mol/L硫酸铝溶液。取25mL硅酸钠溶液，用2mol/L的硫酸溶液调节溶液pH至4，静置2h。分别加入50mL硫酸铝和硫酸铁溶液，然后加入0.01g硬脂酸钠，再加入0.1g纳米SiO2，搅拌30min，静置熟化24h，即得到复合混凝剂。
煤化工废水中含有大量的高浓度难生物降解的有机污染物，其水质可生化性差，处理难度极大国家对煤化工项目的废水排放标准高，要求废水回用率在95%以上，并终达到“零排放”目标。因此提高煤化工废水中的污染物处理效果成为了我国目前煤化工废水领域的重中之重。将煤化工废水进行深度处理并回收利用能够同时满足煤化工废水零排放的国家要求同时降低煤化工行业的水资源利用量，促进煤化工行业的绿色发展。煤化工废水的深度处理技术包括氧化法、混凝沉淀法、吸附法、生化法和膜处理法等，其中膜处理技术不仅可以去除水中的有机物，还可以去除水中的硬度和盐分，因此具有发展潜力。
1、焦化废水深度处理中膜技术的应用
焦化废水主要来自于焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的蒸汽冷凝废水及生产用水，是一种非常典型的工业有机废水，其水质成分复杂，污染物含量高，不仅包括大量的酚类、联苯等难降解有机污染物，还含有氰、氟、氯代苯等有毒有害的毒性物质，极大影响生化处理效果，处理难度较大。目前焦化废水的处理一般采用三级水处理的方式，即先进行预处理回收部分污染物，再进行生化处理对污染物进行初步消解，后进行深度处理和回收利用。膜处理技术由于其出水水质高、操作方便、占地面积小、能耗低的特点，主要应用于焦化废水深度处理。
常用的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透法等，基于目前国内的技术水平，常用于处理焦化废水的技术主要分为两类，一类仅利用膜分离技术对焦化废水进行深度处理，即全膜法深度处理反渗透废水；另一类是将膜分离技术和其他深度处理技术结合使用的组合分离技术深度处理。