鄧禮洪

摘 要：氟是人體和動植物體內(nèi)所必需的微量元素之一，但過量的氟會對人的牙齒、骨骼、神經(jīng)和生殖系統(tǒng)以及植物的生陳代謝、呼吸和光合作用造成一定的危害，因此工業(yè)含氟廢水在排放出來前需要進(jìn)行除氟處理，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。但由于以往的含氟廢水處理裝置中存在著一些問題，使得裝置未能達(dá)到預(yù)期的效果，出水達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，影響了企業(yè)工廠的發(fā)展。本文對以往的含氟廢水處理裝置中存在的問題進(jìn)行了簡單的分析，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以便于在含氟廢水處理的實(shí)踐中有可參考之處。

關(guān)鍵詞：含氟廢水處理 石灰沉淀法 裝置改進(jìn)

中圖分類號：X3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（c）-0134-01

1 含氟廢水處理方法

由于含氟工業(yè)廢水中的成分復(fù)雜，不同的行業(yè)其工業(yè)廢水中的成分不同，使用的工藝方法也有所不同，因此，含氟廢水的處理方法有很多種，但最為常見的是沉淀法和吸附法。另外還有反滲透法、冷凍法、活性炭除氟法、離子交換樹脂法等多種方法，但因其投資成本較高，除氟率低，推廣的范圍也一直比較小。

吸附法是利用氟吸附劑通過將吸附劑中的離子或基團(tuán)與廢水中的氟進(jìn)行交換，將廢水中的氟留在吸附劑內(nèi)，從而達(dá)到廢水除氟目的的方法，但由于這種方法的原理是以接觸法作為基礎(chǔ)的表面反應(yīng)，不能用于含氟較高的廢水處理，因此一般只處理含氟較低的廢水或者作為經(jīng)過預(yù)處理廢水的后處理工序。

對較高濃度的含氟廢水進(jìn)行處理時，通常使用沉淀法，沉淀法有化學(xué)沉淀法和絮凝沉淀法兩種。

化學(xué)沉淀法包括石灰沉淀法和電石渣沉淀法，石灰沉淀法是利用石灰中的Ca2+與含氟廢水中的F-進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成難溶于水的CaF2，經(jīng)過沉淀，從而將廢水中的氟除掉；電石渣沉淀法即是以電石渣代替石灰來進(jìn)行中和反應(yīng)，其工藝原理與石灰沉淀法一致，但應(yīng)用的效果要優(yōu)于石灰沉淀法。

絮凝沉淀法是通過往廢水中添加混凝劑，利用水中溶解的一些陽離子與F-進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而生成難溶有水的沉淀物，使用的混凝劑一般有無機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑兩種，無機(jī)混凝劑主要為明礬、聚鐵之類的鹽類，有機(jī)混凝劑有聚丙烯酰胺（PAM）和天然的高分子化合物類。絮凝沉淀的方法投資小、工藝簡單、操作便捷，但也存在著除氟效果不穩(wěn)定、產(chǎn)生的廢渣難以處理等問題。

2 含氟廢水處理裝置中存在的問題

在進(jìn)行含氟廢水處理時，廢水處理站通常使用的都是石灰沉淀法，以往的含氟廢水處理裝置一般有中和池和污泥沉淀池。

工業(yè)廢水在進(jìn)入中和池之后，通過往中和池中添加石灰乳、明礬等使其與廢水中的氟進(jìn)行中和反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀后，沉淀物被排入污泥沉淀池，處理后的廢水則進(jìn)入整個廢水處理系統(tǒng)中的其它裝置中進(jìn)行廢水成分的處理，在這一過程中，含氟廢水處理的原理為：

但是在這一處理過程中，由于石灰乳易分層，且在中和池中停留的時間較短，與廢水中的氟反應(yīng)效果不佳，且如果含氟水中溶有碳酸鈉、氫氧化鈉等物質(zhì)時會使廢水中存在強(qiáng)電解質(zhì)，使CaF2的溶解度增加，直接投加石灰乳除氟的實(shí)際效果與預(yù)想中的效果相差較大，出水常常達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。

另外，這種化學(xué)沉淀法還會造成二次污染，增加了廢水處理的成本，不利于企業(yè)工廠的持續(xù)發(fā)展，因此，需要對這種裝置進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，以使其能夠發(fā)揮更好的作用。

3 含氟廢水處理裝置改進(jìn)的措施和效果

針對傳統(tǒng)的含氟廢水處理裝置中存在的問題，在對其進(jìn)行改進(jìn)時，可以分別從處理方法和處理裝置上著手。

3.1 處理方法改進(jìn)

在對含氟廢水的處理裝置進(jìn)行改進(jìn)時，可以用電石渣或者熟石灰漿水來代替石灰乳，二者的主要成分都是Ca（OH）2，且電石渣是生產(chǎn)聚氯乙烯、聚乙烯醇等產(chǎn)品時排出的廢渣，使用其能夠?qū)崿F(xiàn)資源的回收利用，以廢治廢，降低廢水處理的成本，具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重效益。

以HCl含量較高的酸性廢水為例，其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理為：

在這一化學(xué)反應(yīng)中，由于CaCl2是可溶于水的鈣鹽，基于同離子效應(yīng)，就會降低CaF2的溶解度，更有利于沉淀物的析出。同時，改進(jìn)的裝置將化學(xué)沉淀和絮凝沉淀結(jié)合起來使用，通過往廢水中添加聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），使其能夠較好地解決化學(xué)沉淀中CaF2沉淀慢的問題，加快沉淀的速度，使廢水處理的效果更好。

3.2 處理裝置改進(jìn)

在改進(jìn)之后，含氟廢水的處理裝置包括有格柵井、調(diào)節(jié)池、耐腐蝕泵、第一反應(yīng)池、第一沉淀池、第二反應(yīng)池、第二沉淀池、污泥池和自動板框壓濾機(jī)（使用熟石灰漿水時還須有相應(yīng)的溶解池和混合池）幾個部分。

工業(yè)廢水通過格柵井進(jìn)入調(diào)節(jié)池中，由耐腐蝕泵將其抽入到裝有在線pH計(jì)和攪拌器以及電石渣填料的混合池中（可以通過pH計(jì)對溶解池進(jìn)行控制，將適量的熟石灰漿水投入混合池中），用機(jī)械攪拌中和，并投入無機(jī)高分子的PAC進(jìn)行絮凝沉淀，接著廢水進(jìn)入第一反應(yīng)池，往池中投入PAM加快沉淀速度，廢水流入第一沉淀池中進(jìn)行沉淀，污泥排入污泥池中，廢水進(jìn)入第二反應(yīng)池，往池中同時投入PAC和PAM，使其進(jìn)一步的反應(yīng)、沉淀后進(jìn)入第二沉淀池，污泥排入污泥池，出水部分回到調(diào)節(jié)池中，其余排出。

3.3 應(yīng)用效果

在對含氟廢水處理裝置進(jìn)行改進(jìn)后，對其進(jìn)行了多次試驗(yàn)，將其多次出水的結(jié)果進(jìn)行了對比分析，其出水的pH值穩(wěn)定，且每次都達(dá)到了相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，裝置的處理能力也有了很大的提高，含氟廢水的CODcr由處理前的300～800 mg/L降到了100 mg/L以下，含氟量由3000～5000 mg/L降到了10 mg/L以下，除氟效果顯著。

4 結(jié)論

改進(jìn)后的含氟廢水處理裝置在應(yīng)用到實(shí)踐中收到了與預(yù)期相差不大的效果，它不僅能大幅度地提高除氟的效率，同時還能節(jié)約了大量的工業(yè)水，對周邊的環(huán)境也有著良好的改善作用。但在實(shí)際的應(yīng)用中，各廢水處理站應(yīng)結(jié)合自身的情況，從實(shí)際出發(fā)，對本站的含氟廢水處理裝置進(jìn)行有針對性和目的性的改進(jìn)，使其符合企業(yè)工廠的具體情況，從而更好地提高廢水處理的能力，促進(jìn)企業(yè)工廠的良好健康發(fā)展，進(jìn)而推動環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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