1、废水氟化物管理的必要性

在化工生产、玻璃制造、电镀、有色金属冶炼及半导体等电子元件制造等工业生产过程中，都会产生大量氟化物，氟离子会对环境形成严重的污染，其中以水环境的氟污染最为严重，因而，含氟废水的管理技术研讨不断是环保范畴的重要课题。

饮用水含氟量在0．4—0．6mg／L时对人体有益，而长期饮用含量>1．5mg／L的高氟水则会给人体带来不利影响，严重的会造成氟斑牙和氟骨病。我国某些地域特殊的地球化学特征使该区域水源含氟量>1．0mg／L，从而形成地方性氟中毒。除个别地域自然要素外，大量高氟工业废水的排放是中央水域含氟量高的主要要素之一。随着我国工业的迅猛开展，含氟废水的排放量将会增加，因而必需严厉控制含氟工业废水的排放。

目前国内外处置含氟废水的办法主要有化学沉淀法、混凝沉降法、吸附法。反渗透法、电渗析法等其他技术也能够用来除氟，但是相对本钱较高，很少采用。其中化学沉淀法和混凝沉降法具有简单有效、运转本钱低、去除效率高和工艺技术成熟等优点，因而被普遍应用于工业废水中除氟。

2、废水氟化物管理技术引见

2．1 化学沉淀法

化学沉淀法是含氟工业废水处理较常用的办法，在高浓度的含氟废水处置应用中尤为提高，但对低氟废水处置效果较差，这是由于低氟废水诱导沉淀构成的晶核较难生成…。向含氟废水中投入石灰，调理废水pH值，并投入适量的其它可溶性钙盐，使废水中的氟离子与钙离子反响生成氟化钙沉淀，从而完成废水中氟化物的去除。化学方程式如下：

氟化钙在18℃时于水中的溶解度为16．3mg／L，按氟离子计为7．9mg／L，在此溶解度的氟化钙会构成沉淀物。氟的残留量为10—20mg／L时构成沉淀物的速度会减慢。有研讨标明，当水中含有一定量的氯化钠、硫酸钠、氯化铵时，将会增大氟化钙的溶解度；当水中溶有碳酸盐、重碳酸盐、磷酸盐时，采用钙盐沉淀除氟时，除氟效果会降低。因而单纯用石灰处置后的废水中氟含量普通只能降低到20mg／L左右。

当水中含有氯化钙、硫酸钙等可溶性的钙盐时，由于同离子效应而降低氟化钙的溶解度。根据同离子效应单纯提高Ca的投加量除氟效果不明显，调理废水pH值至强碱性是有效提高除氟效果的重要要素，采用Ca(OH)2作为除氟剂时，其投加量的调理应满足调理废水pH值为10左右，然后投加适量的CaCl2以提高除氟效果。含氟废水中参加石灰与氯化钙的混合物，经中和廓清和过滤后，废水中的总氟含量可降到10～15mg／L。

在用化学沉淀法处置含氟废水时不能用单纯提高石灰过量的办法来提高除氟效果，而应在除氟效率与经济性二者之间实施谐和思索，使之既有较好的除氟效果又尽可能少地投加药剂，这也有利于减少处置后排放的污泥量。

化学沉淀法具有办法简单、处置便当、运转费用低等优点。但同时也存在以下问题：①氟化钙沉淀过程中易产生胶状体，而胶状的氟化钙沉降别离非常艰难，处置后废水中的氟离子浓度难以稳定到达国度一级排放规范。②氟化钙沉淀物的含水率高，不能作为产品回收再应用，一方面糜费资源，另一方面后续处置会增加一定的本钱。

2．2 混凝沉降法

水中的F-常以离子态和胶体态的方式存在。废水中投加石灰或者钙盐，使废水中游离的F-与Ca-反响生成CaF沉淀。由于生成的氟化钙沉淀颗粒极小，沉速很慢，在水流的扰动下，常常在水中处于悬浮状态，很难到达国度请求的去除规范。而且投加石灰仅对游离性F-有去除作用。因而，混凝沉降法是向含氟废水中投加混凝剂(铝盐或铁盐)，经过吸附、离子交流、络合沉降三种作用机理，使氟化钙生成大颗粒的絮凝体加速沉淀，用静止别离法实施固液别离，从而到达氟离子去除的目的。同时絮凝体能够吸附水中呈胶体态的F-及其它悬浮物，到达降氟和降浊的双重作用。这种办法对废水中氟离子的净化率较高，能够到达《污水综合排放规范》一级规范的排放请求。

但是混凝沉降法存在以下问题：①氟离子的去除效果受搅拌条件、沉降时间等操作要素的影响大，在去除废水中氟离子的稳定性方面有所缺乏；②污泥廓清时间长、污泥量大、含水率高，药剂本钱较高。

2．3 吸附法

吸附法适于处置氟化物含量较低的工业废水以及经沉淀法处置后氟化物浓度仍旧不能契合有关规则的废水。依据所用的原料，能够将氟吸附剂分为铝吸附剂、稀土吸附剂和树脂吸附剂。氟离子被吸附剂吸附，到达除氟请求，当废水氟含量超标时，实施吸附剂再生。

常用除氟吸附剂的优缺陷如下：①活性氧化铝吸附剂。优点是技术成熟，对氟离子的选择性高，适于大范围除氟。缺陷是pH值高，其他阴离子会影响吸附；Al易流失，对人体有害；吸附容量小，造成再生频繁；出水指标不稳定。②稀土吸附剂。优点是再生简单，吸附容量高，能屡次再生，选择性高，机械强度好。缺陷是稀土吸附剂价钱昂贵，一次性投资较大，运转本钱高，国内市场上较少应用。③阴离子交流树脂吸附剂。优点是除氟后无污泥及二次污染问题。缺陷是F-选择次第较低，很少采用；废水需求实施预处置，否则阴树脂失效过快，受污染过快。④氟选择性树脂吸附剂。优点是吸附容量大、出水稳定，再生容易；除氟后无污泥及二次污染问题。缺陷是目前氟选择性树脂有多种，运转本钱上下不一；氟选择性树脂价钱昂贵，一次性投资较大；树脂反洗高氟含量的浓水需求处置。

2．4 微电解器与芬顿反响器法(化学生物法)

采用化学生化工艺处置含氟有机废水，应用微电解器与芬顿反响器使废水中的有机氟断链，提高其可生化性，在除氟反响器中与石灰平均反响生成氟化钙，在沉淀阶段参加絮凝剂PAC来增大沉淀物的颗粒，使沉淀速率明显加快，从而大大降低氟化物在废水中的质量浓度。经沉淀后的上层清液实施生化处置后，水质到达国度排放规范。

该办法具有投资少、操作烦琐、处置效率高、可综合回收污泥等优点；缺陷是运转本钱比拟高，但关于有机氟行业的废水处置具有一定的理想意义。

2．5 电渗析或反渗透技术

电渗析或反渗透技术都是采用膜技术，具有除氟洁净彻底，出水水质好的优点，但是只适用于原水含盐量在1—5g／L、含氟5mg／L以下的废水，通常需实施预处置，而且膜易污染或极化结垢，形成运转本钱高、运转不稳定，设备投资大、运用寿命短等缺陷。而且膜法处置有一定局限性，无论电渗析还是反渗透都有一定的系统回收率，其浓水侧的高浓度氟离子废水，还需求进一步处置。由于运转本钱高而且条件请求苛刻，很少推行应用。

3、废水氟化物管理技术比拟

以每天处置水量为4800t、氟离子含量40mg／的废水为例，对上述几种处置技术实施预估投资、运转本钱以及处置效果(以处置后F-含量计)实施比照，结果见表1。

4、结论

综上所述，化学沉淀法投资及运转本钱均比拟低，但是出水氟化物指标难以到达一级排放规范，假如请求出水氟化物指标稳定达标，化学沉淀法+混凝沉降法结合管理将更具有优势。如需深度处置进一步降低出水氟化物指标，倡议采用化学沉淀法+氟选择性树脂吸附法的结合技术。

总之，工业含氟废水的管理应分离含氟废水的特性，本着节约本钱、减少投资、提高脱除效率的准绳，开发合理工艺。倡议以沉淀法为根底，结合其他处置技术，管理含氟废水，使排水中的氟化物浓度满足当地环保请求。