1、廢水氟化物管理的必要性

在化工生產(chǎn)、玻璃制造、電鍍、有色金屬冶煉及半導(dǎo)體等電子元件制造等工業(yè)生產(chǎn)過程中，都會產(chǎn)生大量氟化物，氟離子會對環(huán)境形成嚴(yán)重的污染，其中以水環(huán)境的氟污染最為嚴(yán)重，因而，含氟廢水的管理技術(shù)研討不斷是環(huán)保范疇的重要課題。

飲用水含氟量在0．4—0．6mg／L時對人體有益，而長期飲用含量>1．5mg／L的高氟水則會給人體帶來不利影響，嚴(yán)重的會造成氟斑牙和氟骨病。我國某些地域特殊的地球化學(xué)特征使該區(qū)域水源含氟量>1．0mg／L，從而形成地方性氟中毒。除個別地域自然要素外，大量高氟工業(yè)廢水的排放是中央水域含氟量高的主要要素之一。隨著我國工業(yè)的迅猛開展，含氟廢水的排放量將會增加，因而必需嚴(yán)厲控制含氟工業(yè)廢水的排放。

目前國內(nèi)外處置含氟廢水的辦法主要有化學(xué)沉淀法、混凝沉降法、吸附法。反滲透法、電滲析法等其他技術(shù)也能夠用來除氟，但是相對本錢較高，很少采用。其中化學(xué)沉淀法和混凝沉降法具有簡單有效、運轉(zhuǎn)本錢低、去除效率高和工藝技術(shù)成熟等優(yōu)點，因而被普遍應(yīng)用于工業(yè)廢水中除氟。

2、廢水氟化物管理技術(shù)引見

2．1 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是含氟工業(yè)廢水處理較常用的辦法，在高濃度的含氟廢水處置應(yīng)用中尤為提高，但對低氟廢水處置效果較差，這是由于低氟廢水誘導(dǎo)沉淀構(gòu)成的晶核較難生成…。向含氟廢水中投入石灰，調(diào)理廢水pH值，并投入適量的其它可溶性鈣鹽，使廢水中的氟離子與鈣離子反響生成氟化鈣沉淀，從而完成廢水中氟化物的去除?；瘜W(xué)方程式如下：

氟化鈣在18℃時于水中的溶解度為16．3mg／L，按氟離子計為7．9mg／L，在此溶解度的氟化鈣會構(gòu)成沉淀物。氟的殘留量為10—20mg／L時構(gòu)成沉淀物的速度會減慢。有研討標(biāo)明，當(dāng)水中含有一定量的氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨時，將會增大氟化鈣的溶解度；當(dāng)水中溶有碳酸鹽、重碳酸鹽、磷酸鹽時，采用鈣鹽沉淀除氟時，除氟效果會降低。因而單純用石灰處置后的廢水中氟含量普通只能降低到20mg／L左右。

當(dāng)水中含有氯化鈣、硫酸鈣等可溶性的鈣鹽時，由于同離子效應(yīng)而降低氟化鈣的溶解度。根據(jù)同離子效應(yīng)單純提高Ca的投加量除氟效果不明顯，調(diào)理廢水pH值至強堿性是有效提高除氟效果的重要要素，采用Ca(OH)2作為除氟劑時，其投加量的調(diào)理應(yīng)滿足調(diào)理廢水pH值為10左右，然后投加適量的CaCl2以提高除氟效果。含氟廢水中參加石灰與氯化鈣的混合物，經(jīng)中和廓清和過濾后，廢水中的總氟含量可降到10～15mg／L。

在用化學(xué)沉淀法處置含氟廢水時不能用單純提高石灰過量的辦法來提高除氟效果，而應(yīng)在除氟效率與經(jīng)濟性二者之間實施諧和思索，使之既有較好的除氟效果又盡可能少地投加藥劑，這也有利于減少處置后排放的污泥量。

化學(xué)沉淀法具有辦法簡單、處置便當(dāng)、運轉(zhuǎn)費用低等優(yōu)點。但同時也存在以下問題：①氟化鈣沉淀過程中易產(chǎn)生膠狀體，而膠狀的氟化鈣沉降別離非常艱難，處置后廢水中的氟離子濃度難以穩(wěn)定到達(dá)國度一級排放規(guī)范。②氟化鈣沉淀物的含水率高，不能作為產(chǎn)品回收再應(yīng)用，一方面糜費資源，另一方面后續(xù)處置會增加一定的本錢。

2．2 混凝沉降法

水中的F-常以離子態(tài)和膠體態(tài)的方式存在。廢水中投加石灰或者鈣鹽，使廢水中游離的F-與Ca-反響生成CaF沉淀。由于生成的氟化鈣沉淀顆粒極小，沉速很慢，在水流的擾動下，常常在水中處于懸浮狀態(tài)，很難到達(dá)國度請求的去除規(guī)范。而且投加石灰僅對游離性F-有去除作用。因而，混凝沉降法是向含氟廢水中投加混凝劑(鋁鹽或鐵鹽)，經(jīng)過吸附、離子交流、絡(luò)合沉降三種作用機理，使氟化鈣生成大顆粒的絮凝體加速沉淀，用靜止別離法實施固液別離，從而到達(dá)氟離子去除的目的。同時絮凝體能夠吸附水中呈膠體態(tài)的F-及其它懸浮物，到達(dá)降氟和降濁的雙重作用。這種辦法對廢水中氟離子的凈化率較高，能夠到達(dá)《污水綜合排放規(guī)范》一級規(guī)范的排放請求。

但是混凝沉降法存在以下問題：①氟離子的去除效果受攪拌條件、沉降時間等操作要素的影響大，在去除廢水中氟離子的穩(wěn)定性方面有所缺乏；②污泥廓清時間長、污泥量大、含水率高，藥劑本錢較高。

2．3 吸附法

吸附法適于處置氟化物含量較低的工業(yè)廢水以及經(jīng)沉淀法處置后氟化物濃度仍舊不能契合有關(guān)規(guī)則的廢水。依據(jù)所用的原料，能夠?qū)⒎絼┓譃殇X吸附劑、稀土吸附劑和樹脂吸附劑。氟離子被吸附劑吸附，到達(dá)除氟請求，當(dāng)廢水氟含量超標(biāo)時，實施吸附劑再生。

常用除氟吸附劑的優(yōu)缺陷如下：①活性氧化鋁吸附劑。優(yōu)點是技術(shù)成熟，對氟離子的選擇性高，適于大范圍除氟。缺陷是pH值高，其他陰離子會影響吸附；Al易流失，對人體有害；吸附容量小，造成再生頻繁；出水指標(biāo)不穩(wěn)定。②稀土吸附劑。優(yōu)點是再生簡單，吸附容量高，能屢次再生，選擇性高，機械強度好。缺陷是稀土吸附劑價錢昂貴，一次性投資較大，運轉(zhuǎn)本錢高，國內(nèi)市場上較少應(yīng)用。③陰離子交流樹脂吸附劑。優(yōu)點是除氟后無污泥及二次污染問題。缺陷是F-選擇次第較低，很少采用；廢水需求實施預(yù)處置，否則陰樹脂失效過快，受污染過快。④氟選擇性樹脂吸附劑。優(yōu)點是吸附容量大、出水穩(wěn)定，再生容易；除氟后無污泥及二次污染問題。缺陷是目前氟選擇性樹脂有多種，運轉(zhuǎn)本錢上下不一；氟選擇性樹脂價錢昂貴，一次性投資較大；樹脂反洗高氟含量的濃水需求處置。

2．4 微電解器與芬頓反響器法(化學(xué)生物法)

采用化學(xué)生化工藝處置含氟有機廢水，應(yīng)用微電解器與芬頓反響器使廢水中的有機氟斷鏈，提高其可生化性，在除氟反響器中與石灰平均反響生成氟化鈣，在沉淀階段參加絮凝劑PAC來增大沉淀物的顆粒，使沉淀速率明顯加快，從而大大降低氟化物在廢水中的質(zhì)量濃度。經(jīng)沉淀后的上層清液實施生化處置后，水質(zhì)到達(dá)國度排放規(guī)范。

該辦法具有投資少、操作煩瑣、處置效率高、可綜合回收污泥等優(yōu)點；缺陷是運轉(zhuǎn)本錢比擬高，但關(guān)于有機氟行業(yè)的廢水處置具有一定的理想意義。

2．5 電滲析或反滲透技術(shù)

電滲析或反滲透技術(shù)都是采用膜技術(shù)，具有除氟潔凈徹底，出水水質(zhì)好的優(yōu)點，但是只適用于原水含鹽量在1—5g／L、含氟5mg／L以下的廢水，通常需實施預(yù)處置，而且膜易污染或極化結(jié)垢，形成運轉(zhuǎn)本錢高、運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，設(shè)備投資大、運用壽命短等缺陷。而且膜法處置有一定局限性，無論電滲析還是反滲透都有一定的系統(tǒng)回收率，其濃水側(cè)的高濃度氟離子廢水，還需求進一步處置。由于運轉(zhuǎn)本錢高而且條件請求苛刻，很少推行應(yīng)用。

3、廢水氟化物管理技術(shù)比擬

以每天處置水量為4800t、氟離子含量40mg／的廢水為例，對上述幾種處置技術(shù)實施預(yù)估投資、運轉(zhuǎn)本錢以及處置效果(以處置后F-含量計)實施比照，結(jié)果見表1。

4、結(jié)論

綜上所述，化學(xué)沉淀法投資及運轉(zhuǎn)本錢均比擬低，但是出水氟化物指標(biāo)難以到達(dá)一級排放規(guī)范，假如請求出水氟化物指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，化學(xué)沉淀法+混凝沉降法結(jié)合管理將更具有優(yōu)勢。如需深度處置進一步降低出水氟化物指標(biāo)，倡議采用化學(xué)沉淀法+氟選擇性樹脂吸附法的結(jié)合技術(shù)。

總之，工業(yè)含氟廢水的管理應(yīng)分離含氟廢水的特性，本著節(jié)約本錢、減少投資、提高脫除效率的準(zhǔn)繩，開發(fā)合理工藝。倡議以沉淀法為根底，結(jié)合其他處置技術(shù)，管理含氟廢水，使排水中的氟化物濃度滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)保請求。