【www.zhangdahai.com--其他范文】
王彩红
（南大环境规划设计研究院（江苏）有限公司，江苏 南京 210093）
近年来，氟化物污染问题多发，部分地区国省考断面水质超标现象频发，导致水环境质量下降。由于涉氟产业分布较广，含氟废水处理难度较大。此外，随着碳达峰行动方案的下发，光伏行业迎来了快速发展期，氟化物污染形势将日趋严峻。为深入打好碧水保卫战，从源头解决氟化物污染问题，进一步改善水环境质量，分析氟化物排放标准与水环境质量标准的匹配情况，亟需对含氟废水的来源及治理方法进行探讨。
含氟废水主要来源于氟化工、电子工业、光伏产业、电镀行业等，近年来，我国已经逐步形成了一批极具特色的氟化工新材料产业集群、电子信息产业集群、电镀行业集群等。结合涉氟项目环境影响评价、验收监测、例行监测数据或监督性监测以及排污许可填报系统，了解到氟化物产生的浓度范围及排放执行标准，具体见表1。
表1 典型行业氟化物产排情况一览表
《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中地表水氟化物标准III类水质标准为1.0 mg/L，IV类水质标准为1.5 mg/L，为进一步了解氟化物废水执行标准的情况，调研了国内相关涉及氟化物的标准及部分地方标准，具体各标准限值详见表2。
表2 涉氟化物标准及相应限值情况
由上表可知，除了国家或行业标准设置氟化物标准限值外，地方包括山东省流域水污染物综合排放标准（DB 37/3416.1～DB 37/3416.5）中新增了氟化物作为城镇污水处理厂控制指标，并将其限值设定为2 mg/L。其他关于城镇污水处理厂污染物排放的地方标准中，仅北京市和天津市的地方标准规定了氟化物的排放限值，为1.5 mg/L，达到地表水IV类水质，江苏省正在报批的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB 32/XXXX-XXXX）新增了氟化物因子，排放限值为1.5 mg/L，其他地方城镇污水处理厂暂未设置氟化物的排放限值。
目前来看，对比地表水环境质量标准，国家、行业或地方标准中关于氟化物排放标准的浓度相对较高，导致现行排放标准与环境质量标准不匹配。
结合氟化工、电子工业、光伏产业、电镀行业等含氟废水实际处理工艺及效果来看，含氟废水处理的主要处理工艺路线有钙盐沉淀法、树脂吸附法、除氟剂法和膜分离法等[1]。
3.1 钙盐沉淀法
高浓度含氟废水（1 000 mg/L），一般采用钙盐沉淀法进行处理，而且是应用最广泛的一种除氟工艺，即向废水中投加石灰或氯化钙，使氟离子与钙离子生成氟化钙，用过滤或自然沉降等方法使沉淀物与水分离，达到除氟的目的。该工艺具有方法简单、处理方便、费用低等优点。
常用的沉淀剂有生石灰、熟石灰、碳酸钙、石粉、可溶性钙盐等，随着联合处理方法的进一步研究与探索，熟石灰和氯化钙等联合使用，配合一些混凝剂（无机）和助凝剂（有机），可以更有效地去除氟离子，沉淀效果良好，而且熟石灰具有成本较低、同步增加碱度的优点，在处理含氟废水的过程中既能起到中和作用，又可以有效除氟，是含氟废水处理应用最广泛的一种处理方法。但钙盐沉淀法的缺点是会产生二次污染，即氟化钙污泥，因而不利于后段的综合利用。
3.2 树脂吸附法
树脂吸附法特别适用于含氟废水的深度处理，具有高效经济、出水稳定、流程简单等优点。吸附剂之所以具有良好的吸附性能，是由于其具有密集的孔结构及巨大的比表面积，以及可以与吸附质子形成化学键的功能基团。氟与吸附剂中的其他离子或基团交换而被吸附在吸附剂上从而被除去，吸附剂则可以通过再生恢复吸附能力。
离子交换树脂分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂，在废水脱氟过程中通过阴离子交换树脂可以实现氟离子和阴离子树脂内的阴离子交换，通过将树脂取出可以实现氟的脱除。
3.3 除氟剂法
除氟剂是一种针对于解决含氟废水中氟的药剂，适用于各种含氟废水，产品分为固体、液体两种形态，均为复合型化学絮凝除氟沉淀剂，其反应速度快（反应时间为3～5 min）、适应的pH值范围广（pH值2～12）、去除率高（≥98%），可有效去除氟离子浓度低于0.8 mg/L废水中的氟，产品广泛应用于电子、化工、冶炼、光伏、电镀（阳极氧化等）、玻璃等领域及行业[2]。在使用过程中，由于除氟剂的化学组分具有强极性电子云杂化轨道，与废水中的氟元素形成多齿配体的强力化学键，以达到去除氟的效果，所形成的氟化物比一般的配合物更稳定，可有效地将氟化物从废水中分离，并将出水氟化物控制在1.0 mg/L甚至更低。
根据小试结果，在烧杯试验中，含氟溶液（氟离子浓度为10 mg/L）在按推荐的加药量（除氟剂用量=氟离子浓度×50倍）投加除氟剂后5 min，氟离子的浓度降低为1.7 mg/L，15分钟后，降低为1.15 mg/L。该方法具有以下特点：（1）去除率高：深度除氟，可将废水中的总氟降至0.5 mg/L以下；
（2）适用性广：最佳除氟反应的pH值为6～7；
（3）反应速度快：一般反应时间2～5分钟即可；
（4）多效性：用量少，渣量低，效果好，可节约成本；
（5）除氟工序简单：直接添加于物化处理混凝段或在沉淀池前端添加助凝剂池。
3.4 膜分离法
膜分离技术通常被应用于高纯液体杂质离子的高度净化过程中，其中以纳米过滤、反渗透、电渗析最为常见。纳米过滤采用纳米膜能够有效阻止有机小分子而使大部分无机盐通过，并且其表面有电荷停留[3]，能够有效分离不同价态的离子。反渗透技术是利用小孔隙反渗透膜两侧的压力差实现小分子通过、大分子不通过，从而实现水质净化的技术。电渗析技术是利用离子交换膜使部分离子通过进而实现水溶液中不同离子分离的技术[4]。三种技术通常被联合应用，以处理复杂的含氟废水。该技术具有杂质分离效果好，自动化程度高的优势，甚至可以直接由工业废水制备出饮用水，但因其设备投资、运行成本高等问题，仅有少数厂家使用。
含氟废水具有浓度高、难降解的特性，无法通过生化等手段彻底去除或转化，只能通过物化手段降低其浓度。目前含氟废水治理方法主要包括沉淀法、吸附法和膜法，其中钙盐沉淀法的使用最为普遍，也最经济，基本能够适应国家、地方及行业标准规定的排放限值（6 mg/L～20 mg/L）。
为了进一步降低氟化物的浓度，需用使用深度除氟技术，但目前经济可行的深度除氟工艺并不多。从当前国内工业废水除氟项目的整体情况看，使用活性氧化铝、羟基磷灰石、碳基磷灰石等材料的处理效果难以保证，技术较为成熟的膜浓缩技术则具有投资成本高、运行费用高的缺点，而特种树脂吸附法则由于还处于开发阶段，工艺及设备并不十分成熟，上述任何一种工艺单独作为深度除氟工艺都不合适。由此可见，无论是日益趋严的氟化物排放标准，还是随着经济发展过程中对碳达峰碳中和目标不断扩大的工业需求，都在迫使环保企业和排污企业把目光聚焦于“深度除氟”上，因此亟需相关研究人员加快对经济、可行的深度除氟工艺的研究。
猜你喜欢氟化物含氟沉淀法铅锌冶炼行业高氟碱性废水除氟技术研究价值工程(2022年19期)2022-06-14硝酸银沉淀法去除高盐工业废水中卤化物对COD测定的干扰环境卫生工程(2021年5期)2021-11-20茶包含氟化物过多会损害骨骼甚至致癌饮食保健(2019年15期)2019-08-13氟离子选择电极法测定化妆品中氟化物的研究化工管理(2017年26期)2017-10-13光伏含氟背板隐忧能源(2017年5期)2017-07-06湿法磷酸化学沉淀法除镁工艺当代化工研究(2016年2期)2016-03-20POSS 含氟丙烯酸酯聚合物的合成及其性能研究西北工业大学学报(2015年4期)2016-01-19混凝沉淀法处理含铅矿坑涌水化工进展(2015年6期)2015-11-13光固化含氟丙烯酸酯的制备及应用研究材料研究与应用(2015年4期)2015-08-23采用碳化-沉淀法制备纤维状纳米Mg（OH）2的研究无机化学学报(2014年5期)2014-02-28本文来源：http://www.zhangdahai.com/shiyongfanwen/qitafanwen/2023/0919/656335.html
