中國粉體網(wǎng)訊  隨著工業(yè)的發(fā)展，含氟廢水的排放量增多，高純石英砂需求的不斷增加以及螢石氟化工業(yè)的發(fā)展更是促生了含氟廢水的增多，給環(huán)境帶來更多的危害。

化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是最早用于含氟廢水的處理方法，工業(yè)上應(yīng)用較多的是鈣鹽沉淀法。向廢水中投加可溶性鈣鹽如石灰、硫酸鈣或氯化鈣等，使F^-和Ca²⁺生成難溶的氟化鈣，通過機(jī)械脫水實(shí)現(xiàn)固液分離，使氟化鈣從廢水中去除，但由于CaF₂具有一定的溶解度，氟化鈣在18℃水中的溶解度為16ppm，氟離子濃度為7.8mg/L，氟化鈣在30℃水中的溶解度為86ppm，氟離子濃度為41.7mg/L，國家污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求氟離子濃度小于10mg/L，故單靠沉淀法是不能從根本上除去氟離子。此外，廢水中SO₄^2-和CO₃^2-吸附包裹在沉淀CaF₂上影響了繼續(xù)沉淀的效果，且水中懸浮物較多，致使鈣鹽用量增加。但在處理高濃度氟廢水時(shí)，鈣鹽沉淀法是一種很有效的除氟方法。

混凝沉淀法

 混凝沉淀法的基本原理是通過絮凝劑與廢水中氟離子的吸附、絡(luò)合等作用將氟化物去除。目前常用的絮凝劑包括無機(jī)絮凝劑（鋁鹽、鐵鹽）和有機(jī)絮凝劑（聚丙烯酰胺），其中常用的鋁鹽混凝劑包括硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁等，鐵鹽混凝劑主要包括改性聚鐵、氯化鐵、硫酸亞鐵等。聚丙烯酰胺（PAM）是目前應(yīng)用最廣的有機(jī)混凝聚劑，可分為非離子、陰離子、陽離子三大類。其中，陰離子型PAM適用于濃度較高、pH值為中性或堿性的溶液，尤其是溶液中含有帶正電荷的無機(jī)懸浮物及粗懸浮粒子（1~10mm）；非離子型PAM適用于酸性或中性溶液中的懸浮物分離；陽離子型PAM適用于處理帶負(fù)電荷、含有機(jī)物質(zhì)的懸浮液。PAM的加入可以加快混凝物的形成，加快沉淀速度，強(qiáng)化除氟效果。與無機(jī)混凝劑相比，PAM用量更少，且不會(huì)向水中引入SO₄^2-、Cl^-、Al³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)。

鐵鹽類混凝劑一般除氟效率為10%~30%，并且要求在較高的pH值條件下使用，鋁鹽類混凝劑除氟效率可達(dá)50%以上，絮凝沉淀法主要適用于低濃度含氟廢水的處理，如果廢水含氟量大，會(huì)導(dǎo)致絮凝劑用量較大，運(yùn)行費(fèi)用較高，產(chǎn)生的污泥量也較多。另外，絮凝沉淀效果受攪拌條件、沉降時(shí)間等操作因素及水中SO₄^2-、Cl^-等陰離子的影響較大，出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定。

綜上可知，與鈣鹽沉淀法相比，絮凝沉淀法具有投藥量小，處理水量大，除氟效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，絮凝沉淀法處理后的出水可達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)，適用于工業(yè)含氟廢水的處理。

吸附法

吸附法主要是將含氟廢水流過裝有吸附劑的裝置，氟與吸附柱中的多孔固體介質(zhì)進(jìn)行離子交換或化學(xué)反應(yīng)以除去氟化物的方法。

由表可知，活化沸石和活性氧化鋁的吸附容量都較小，羥基磷酸鈣對氟的吸附容量最高可達(dá)3.5mg/g，而用稀土氧化鋯為主制得的氧化鋯樹脂吸附容量最高可達(dá)30mg/g，但它們價(jià)格昂貴，且其對廢水pH值的適應(yīng)范圍較小。

吸附法處理含氟廢水技術(shù)可操作性強(qiáng)，但這種技術(shù)也存在不足，如：①吸附過程對溶液pH值的適應(yīng)性較差；②硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽等會(huì)影響吸附劑對氟的吸附；③吸附容量有限，需要進(jìn)行改性等預(yù)處理；④吸附產(chǎn)生的固體廢棄物的處理和吸附劑的再生都是亟待解決的問題。

電凝聚法

電凝聚法一般是以鐵或者鋁等金屬作為陽極，電解產(chǎn)生的金屬陽離子可作為具有電活性的絮凝劑，利用電解鋁過程中生成羥基鋁絡(luò)合物和Al(OH)₃凝膠的絡(luò)合凝聚作用，其可吸附氟離子以及氟的絡(luò)合物，從而實(shí)現(xiàn)氟離子的去除。

電凝聚法除氟具有操作簡單、設(shè)備簡易、處理效果較好、不排放化學(xué)污染物質(zhì)且可實(shí)現(xiàn)廢水連續(xù)處理等優(yōu)點(diǎn)，適于低濃度含氟廢水的處理。但因其需要通電，且需投入作為陽極消耗的金屬，所以成本較高，缺點(diǎn)是影響除氟的外部因素過多，效果不穩(wěn)定，且存在電機(jī)鈍化的問題，在工業(yè)含氟廢水的處理中應(yīng)用不多。

離子交換法

離子交換法是使氟離子先吸附到交換劑上，再通過離子交換作用，吸附劑上的離子或原子團(tuán)被水中的氟離子取代而去除氟離子的方法，除氟樹脂有聚酰胺樹脂、陽/陰離子交換樹脂等，工程上常用的為陰離子交換樹脂。

國內(nèi)研究者曾用201#、291#、717#樹脂進(jìn)行除氟試驗(yàn)，其交換氟的容量約為1.00mg氟/g樹脂。在實(shí)際操作中，這種除氟方法的再生費(fèi)用高，故成本較高，且再生需要用到大量酸堿，同時(shí)再生頻繁，對周圍的水和大氣環(huán)境均有不同程度的影響，這是制約離子交換樹脂在除氟的工程上廣泛應(yīng)用的原因。

離子交換法在應(yīng)用于飲用水除氟時(shí)，操作十分簡單，除氟的效果十分穩(wěn)定，但是基于成本考慮，目前工程上通常用其與鈣鹽沉淀和混凝沉淀相結(jié)合，用于除氟工藝的末端，處理低濃度含氟廢水。

反滲透法

反滲透膜分離技術(shù)處理含氟廢水，是使用較高的壓力改變離子的滲透方向，在半透膜的作用下使分子和氟離子分離的技術(shù)。

反滲透法除氟工藝可以在去除飲用水中氟離子和其它鹽類的同時(shí)，達(dá)到分離飲用水中的有機(jī)物、微生物、病毒等目的，大大減小了二次污染的可能性，且能耗低，全過程可完全自動(dòng)化控制，分離效率較高，用于含氟較高的苦咸水地區(qū)飲用水的去氟也是十分合適。反滲透法在常溫常壓下就可以達(dá)到分離的目的，但膜的價(jià)格普遍偏貴，同時(shí)使用過程中膜極易污染和堵塞，導(dǎo)致膜通量下降和壽命變短。

微生物處理法

化學(xué)法和物理法處理含氟廢水的應(yīng)用已有多年歷史，而新興的生物法處理廢水正逐漸引起到各國的關(guān)注。生物處理法巧妙地利用了微生物對受污染的環(huán)境進(jìn)行處理，提供了一種環(huán)保、節(jié)能、安全的廢水處理手段。

Luisa等研究了4-FCA的微生物法降解，利用微生物群的吸附及氧化有機(jī)物的能力，使得濃度為50mg/L、100mg/L、200mg/L的4-FCA分別經(jīng)過20h、85h、100h后降解完全。

誘導(dǎo)結(jié)晶法

誘導(dǎo)結(jié)晶是指在沉淀過程中通過晶種來誘導(dǎo)細(xì)顆粒沉淀長大的方法。已經(jīng)有研究采用添加晶釉的誘導(dǎo)結(jié)晶法來達(dá)到強(qiáng)化除氟效果，降低處理后污泥的含水率，提高氟化鈣含量，實(shí)現(xiàn)氟資源的回收。

Min Yang等采用流化床連續(xù)處理較低濃度(50mg/L)的含氟廢水，添加4mg/L新生成的CaF₂顆粒作為誘導(dǎo)除氟的晶種到流化床中，可以有效增加含氟廢水中氟的脫除率。但是處理的效果極大的受到初始氟濃度、PO₄^3-濃度和SiF₄^2-濃度的影響。

總結(jié)

由于各種工業(yè)含氟廢水中的成分多種多樣，不能以一兩種方法完全處理，因此國內(nèi)外報(bào)道的處理方法亦各不相同。目前，適合在工業(yè)上使用的方法主要是沉淀法，其余的離子交換樹脂法、吸附法、電凝聚法等除氟方法也被研究和報(bào)道。

參考文獻(xiàn)：

劉小祥等.高純石英砂行業(yè)高氟廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展

劉鴻飛.高氟廢水除氟新技術(shù)研究