杨维
上海金翰环保科技有限公司
摘要：氟是人们生活中必不可少的元素，但过量氟会影响到人体健康，特别是水中的氟含量需要得到严格的控制。基于此，本文先是研究了含有机氟工业废水的处理要求，然后研究了含有机氟工业废水处理工艺。
关键词：含有机氟工业废水；处理工艺；处理流程
引言：随着近年来我国工业技术的发展，工业废水的处理工艺呈多样化发展，包括化学沉淀法、吸附法、铝盐絮凝分离法、离子交换法、电渗析法、超滤除氟法等等，不同的处理工艺有不同的效果。因此研究含有机氟工业废水处理工艺具有重要的现实意义。
一、含有机氟工业废水的处理要求
在我国电子行业、矿石行业、金属加工行业、冶金行业以及农业行业等都会排放一定程度的含氟废水。如果这些含氟工业废水没有得到专业的处理，将会给人们的健康和环境带来极大的影响。处理工业废水需要根据国家标准，国家对于氟化物的排放量有明确的标准，对排污单位来讲，一级排放量和二级排放量标准为每升10毫克以内，饮用水氟化物量需要控制在每升1毫克以内[1]。
通过对实际应用的分析和比较，发现对于不同含氟量的工业废水，需要选择合适的方法进行处理，才能起到良好的效果。其中化学沉淀法和铝盐絮凝法的优势比较明显，能够适用于工业废水的处理，这两种方法操作成本都比较低，不仅能够结合使用，也能够单独使用。其他方法相比于这两种方法来讲，操作成本比较高，使用效果也不够好。
二、含有机氟工业废水处理工艺的研究
（一）化学沉淀法及其实施
使用化学沉淀法处理工业废水，是在废水中加入氢氧化钙或者是氯化钙，工业废水中的氟离子能和钙离子结合，形成氟化钙的沉淀，再通过使用固液分离法沉淀出氟化钙，去除工业废水中的氟离子。根据氟化钙的溶解度，在18℃水中溶解量为每升溶解16.3毫克，根据计算能够得出氟离子量为每升7.9毫克，在实践中，在设备处理之后的工业废水氟离子的浓度为每升15毫克到40毫克，在这个浓度时，生成沉淀物的反应速度反而逐渐变慢，已知氟化钙的溶解度受到水温、水中盐类等因素影响，水温升高时，溶解度将会增大。使用氢氧化钠、氟化钠方法处理工业废水，虽适合处理一些氟离子含量高的工业废水，处理操作工艺也比较简单，处理成本也比较低，但在处理时还需要使用沉淀法、过滤法，对沉淀物进行固液分离，需要控制温度升高。仅使用化学沉淀法处理废水，难以达到国家要求，处理泥渣脱水操作也比较困难，因此还需要联合使用其他一些处理方法才能达到国家污水排放的标准。
1.使用氯化钙处理
氯化钙的特点在于溶解度比较高，能以液体形式投入到工业废水中，这样废水中的氯化钙对氟离子完全反应，从而生成了固体形式的氟化钙。虽然溶液形式又便于添加，生成物为固体，渣量较少，但是由于氯化钙价格偏高，在处理高浓度含氟废水时，并不适用。很多工业废水是酸性水质，使用氯化钙处理，还需要再进行中和酸碱性的额外操作，让处理成本再次增加。因此，氯化钙更加适合处理含有机氟中性废水时，由于同离子效应，废水中含有一些溶解性质的钙盐类，所生成的固体氟化钙不会溶解在水中，提高了该种方法的除氟效果。
2.使用氢氧化钙处理
氢氧化钙应用优势在于采购方便，其价格又十分便宜，最重要的是其除氟效果也比较好，也能够有效中和工业废水的pH值。其缺点在于产生的渣量比较大，投放氢氧化钙过程中也会产生大量粉尘。由于氢氧化钙的溶解性比较差，在处理过程中只能投入氢氧化钙的乳浊液，经过反应在废水中形成氟化钙、硫酸钙等，也会引起和未发生反应的固态氢氧化钙的包裹现象，氢氧化钙也就无法得到完全的反应。这也就是处理工业废水的时候，经常发现含有颗粒状物的沉淀的原因。为提高除氟效果，就一定会使用过量的氢氧化钙，所生成的沉淀渣量也就增多了。如果想要控制渣量，必须要在处理工业废水时，对石灰乳浊液充分搅拌，让其能够更加完全充分的反应。建议使用处理之后的废水回流对石灰乳进行稀释，和工业废水进行充分的反应，能够有效降低石灰乳的浓度，也能够减少氢氧化钙的使用量，减少工业废水的排放量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（二）铝盐絮凝分离法及其实施
1.铝盐絮凝分离法的原理
在工业废水中投入一定的絮凝剂，能够实现除氟，也就是铝盐絮凝分离的方法，常见的絮凝剂包括铁盐类和铝盐类。使用絮凝法处理工业废水的氟，操作原理比较复杂，本质上是混合一定比例的絮凝剂和废水，经反应形成絮体，通过吸附和交换等方式，对工业废水中的氟进行处理，来实现对工业废水的处理。在工业废水的实际处理中，一般情况下是使用聚合氯化铝，将铝盐加入到工业废水中，能够生成矾花，能够形成大量的氢氧化铝，由于其良好的吸附能力和网捕能力，能够去除氟化钙等胶体。与此同时氢氧离子能够和氟离子发生离子交换，铝离子能够和氟离子发生络合反应，也就从工业废水中分离出氟离子，能够实现水质净化的目的[2]。
2.铝盐絮凝分离法的实施
使用铝盐絮凝法来处理含有机氟的工业废水，能够达到比较良好处理效果，处理量也比较大，能够有效的将氟离子含量降低至每升10毫克内。但使用这种方法也有一定的缺点，如果工业废水含有机氟量浓度比较高的话，絮凝剂的使用量就会大大增加，处理工业废水的成本也会大大增加。同时使用大量的絮凝剂也会增加处理过程中产生的污泥量，还会在一定程度上影响工业废水的pH值，影响到水中硫酸根离子和氯离子的浓度，进而影响到工业废水的处理效果。因此建议在使用这种方法处理工业污水时，需要对工业污水的pH值严格控制，一般情况下，pH值控制在6.5~7.5范围内比较合理，达到的工业污水处理效果也比较良好。
在工业污水除氟实践中，使用铝盐絮凝剂进行处理，适合处理氟离子浓度小于每升100毫克的废水，经过铝盐絮凝剂的除氟处理，能够将工业废水中的氟离子量控制在每升10毫克之内。在使用该方法处理之后，还需联合使用沉淀法或者气浮法进行固液分离。在实际操作过程中，由于絮体的重量比较低，使用沉淀法比较困难，因此建议使用气浮法以实现比较理想的效果，操作环节简单，污泥的含水率也比较低，能得到有效控制。同时气浮法还能直接去除掉氟化钙等胶体，对于药剂的使用量能够降低，有效的提高了废水的除氟效果。
（三）处理方法的选择
在处理方法的选择上，需要根据废水实际情况选择适合的方法。例如对浓度高的含氟废水，建议用化学沉淀法处理，在处理之后的废水氟化物含量能够达到每升15毫克到40毫克，这种方法操作简单，处理高浓度的含氟工业废水成本比较低。对于低浓度的含氟工业废水建议使用絮凝分离的方法进行处理，在处理之后含氟浓度能降低到每升10毫克之内。对于高浓度的含氟工业废水时，建议联合两种方法，先使用氯化钙或者石灰进行化学沉淀的方法，将工业废水中的氟含量控制在每升15毫克到40毫克之间，再使用铝盐混凝分离的方法，将工业废水中氟的含量再一次降低，降低至每升含10毫克以内。使用两级处理方法，能够充分发挥出两种处理方法的优势，降低处理工业废水所需要的成本，提高工业废水除氟实际处理效果[3]。
（四）工业含有机氟废水处理工艺的应用案例
在中水回用工程中，常使用这种工艺处理含有机氟废水，我国的中水回用工程应用还比较少，远不及发达国家的应用范围。在美国每年的回用水量高达十亿方，并回收用水应用在工业生产和农灌溉中，起到了很大的帮助。如某电力企业建立中水回用工程，在中水回用工程中，包含建设收集、储存、处理、中水供给几个部分。在企业生产中将工业废水排放到中水工程中的收集结构中，在废水收集池中先加入氢氧化钙、絮凝剂，进行一级混凝反应，然后进行沉淀或者过滤处理。接着需要加入聚合氯化铝和絮凝剂，进行二级混凝反应。最后需要进行中和反应、紫外线杀毒、再次过滤消毒处理，经过检验，达到标准之后才能进行排放，排放到其他结构中。工业废水经过了二级处理，然后储存起来，在电力生产需要时供给电力生产环节，这样的回收投入每一立方米不到1元钱。通过构建中水回用工程，能够有效利用水资源，具有明显的环保效应和经济效应，也让工业废水处理起到了实际价值。
结论：综上所述，本文首先分析了含有机氟工业废水的处理要求，然后研究了含有机氟工业废水处理工艺，先分析了化学沉淀法以及铝盐絮凝分离法，化学沉淀适合处理高浓度的含有机氟工业废水，絮凝分离法适合处理低浓度的含氟工业废水，对高浓度含氟工业废水，建议实施两级处理方法，以保障工业废水处理效果，处理之后的水资源还能应用到中水回用工程中。
参考文献：
[1]王俊杰,赵娇娇,孟旭超,华晶,焦少俊,郑洋.光伏光电行业含氟废水及污泥利用处置研究现状及展望[J/OL].环境工程技术学报:1-10[2018-04-24].
[2]李建光,何明平,赵施思,赵安娜,高鑫隆,潘佳峰,蒋强,吴越超,单丹萍,张云光,梁肖肖,吕亮.含氟染料废水的治理综述[J].皮革与化工,2018,35(01):18-20+24.
[3]林军.浅谈含氟废水的处理[J].化学工程与装备,2016(09):303-306.
论文作者:杨维
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/19
标签：工业废水论文; 废水论文; 氢氧化钙论文; 氟化钙论文; 絮凝论文; 离子论文; 方法论文; 《防护工程》2018年第12期论文;