中國粉體網訊  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。

化學沉淀法

化學沉淀法是最早用于含氟廢水的處理方法，工業(yè)上應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，通過機械脫水實現固液分離，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標準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，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、絡合等作用將氟化物去除。目前常用的絮凝劑包括無機絮凝劑（鋁鹽、鐵鹽）和有機絮凝劑（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）是目前應用最廣的有機混凝聚劑，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適用于處理帶負電荷、含有機物質的懸浮液。PAM的加入可以加快混凝物的形成，加快沉淀速度，強化除氟效果。與無機混凝劑相比，PAM用量更少，且不會向水中引入SO₄^2-、Cl^-、Al³⁺、Fe³⁺等雜質。

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，會導致絮凝劑用量較大，運行費用較高，產生的污泥量也較多。另外，絮凝沉淀效果受攪拌條件、沉降時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，絮凝沉淀法處理后的出水可達國家排放標準，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進行離子交換或化學反應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30mg/g，但它們價格昂貴，且其對廢水pH值的適應范圍較小。

吸附法處理含氟廢水技術可操作性強，但這種技術也存在不足，如：①吸附過程對溶液pH值的適應性較差；②硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽等會影響吸附劑對氟的吸附；③吸附容量有限，需要進行改性等預處理；④吸附產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合物和Al(OH)₃凝膠的絡合凝聚作用，其可吸附氟離子以及氟的絡合物，從而實現氟離子的去除。

電凝聚法除氟具有操作簡單、設備簡易、處理效果較好、不排放化學污染物質且可實現廢水連續(xù)處理等優(yōu)點，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，缺點是影響除氟的外部因素過多，效果不穩(wěn)定，且存在電機鈍化的問題，在工業(yè)含氟廢水的處理中應用不多。

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。

國內研究者曾用201#、291#、717#樹脂進行除氟試驗，其交換氟的容量約為1.00mg氟/g樹脂。在實際操作中，這種除氟方法的再生費用高，故成本較高，且再生需要用到大量酸堿，同時再生頻繁，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用的原因。

離子交換法在應用于飲用水除氟時，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。

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，達到分離飲用水中的有機物、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到分離的目的，但膜的價格普遍偏貴，同時使用過程中膜極易污染和堵塞，導致膜通量下降和壽命變短。

微生物處理法

化學法和物理法處理含氟廢水的應用已有多年歷史，而新興的生物法處理廢水正逐漸引起到各國的關注。生物處理法巧妙地利用了微生物對受污染的環(huán)境進行處理，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物的能力，使得濃度為50mg/L、100mg/L、200mg/L的4-FCA分別經過20h、85h、100h后降解完全。

誘導結晶法

誘導結晶是指在沉淀過程中通過晶種來誘導細顆粒沉淀長大的方法。已經有研究采用添加晶釉的誘導結晶法來達到強化除氟效果，降低處理后污泥的含水率，提高氟化鈣含量，實現氟資源的回收。

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

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，因此國內外報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道。

參考文獻：

劉小祥等.高純石英砂行業(yè)高氟廢水處理技術研究進展

劉鴻飛.高氟廢水除氟新技術研究