闡述了國(guó)內(nèi)外含氟工業(yè)廢水處理技術(shù)的特性，結(jié)合工廠實(shí)踐狀況，提出絮凝一氣浮處置含氟度水的一種新廢水處置工藝。

在工業(yè)上，含氟礦石開(kāi)采、金屬冶煉、鋁加工、煉焦、玻璃、電子、電鍍、化肥、農(nóng)藥等行業(yè)排放的廢水中常含有高濃度的氟化物。關(guān)于這些含氟廢水，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠尚無(wú)完善的處置設(shè)備，所排放的廢水中氟含量超越國(guó)度排放規(guī)范，嚴(yán)重污染環(huán)境。依照國(guó)度污水綜合排放規(guī)范，氟離子濃度應(yīng)小于10mg/L;關(guān)于飲用水，氟離子濃度請(qǐng)求在1mg/L以下。目前國(guó)內(nèi)外常用的含氟廢水處置辦法大致分為兩類，即沉淀法和吸附法。

化學(xué)沉淀法是經(jīng)過(guò)投加鈣鹽等化學(xué)藥品，構(gòu)成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所構(gòu)成的沉淀物中而共同沉淀。該辦法簡(jiǎn)單、處置便當(dāng)，費(fèi)用低，但石灰溶解度低，只能以乳狀液投加，且產(chǎn)生的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2顆粒的外表，使之不能被充沛應(yīng)用，因此用量大。處置后的廢水中氟含量普通只能降落到15mg/L，很難到達(dá)國(guó)標(biāo)一級(jí)規(guī)范。而且存在泥渣沉降遲緩，脫水艱難，處置大流量排放物周期長(zhǎng)，不順應(yīng)連續(xù)處置連續(xù)排放等缺陷。

吸附法是指含氟廢水流經(jīng)接觸床，經(jīng)過(guò)與床中固體介質(zhì)實(shí)施離子交流或化學(xué)反響，去除氟化物。這種辦法只適用于低濃度的含氟廢水或經(jīng)其他辦法處置后氟化物濃度降至10~20mg/L的廢水。而且接觸床的再生及高濃度再生液的處置是整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不可短少的一局部，接觸床頻繁的再生使運(yùn)轉(zhuǎn)本錢(qián)較高。此外，還有冷凍法、離子交流樹(shù)脂除氟法、超濾除氟法、電滲析等，但由于處置本錢(qián)高，除氟效率低，至今多停留在實(shí)驗(yàn)階段，很少推行應(yīng)用于工業(yè)含氟廢水管理。

絮凝氣浮處置含氟廢水新工藝是在傳統(tǒng)工藝的根底上，采用絮凝一氣浮一吸附相分離的工藝處置含氟廢水。

1.根本原理

應(yīng)用鋁離子的三種機(jī)理來(lái)去除氟離子，即：

(1)吸附。鋁鹽絮凝除氟過(guò)程中生成的具有很大外表積的無(wú)定性Al(OH)3(am)原體對(duì)氟離子產(chǎn)生氫鍵吸附，氟離子半徑小，電負(fù)性強(qiáng)，這一吸附方式很容易發(fā)作。

(2)離子交流。氟離子與氫氧根的半徑及電荷都相近，鋁鹽絮凝除氟過(guò)程中，投加到水中的A113O4(0H)147+等聚陽(yáng)離子及水解后構(gòu)成的無(wú)定性Al(0H)3(am)沉淀，其中的OH-與F-發(fā)作交流，這一交流過(guò)程是在等電荷條件下實(shí)施的。

(3)絡(luò)合沉淀。F-能與Al3+等構(gòu)成從AlF2+、AlF2+、AlF3到AlF63-6種絡(luò)合物，絡(luò)合沉降而去除F-。

絡(luò)合離子方程式如下：F-+Al3+→AlF2+↓+AlF2+↓+AlF3↓+AlF4-↓+AlF52-↓+AlF63-↓

絮凝產(chǎn)生的絮狀物經(jīng)過(guò)氣浮安裝到達(dá)有效的固液別離，出水經(jīng)過(guò)砂濾再經(jīng)過(guò)活性炭吸附后排放。

2.應(yīng)用實(shí)例

某半導(dǎo)體廠含氟廢程度均進(jìn)口濃度為165.54m/L，pH=2.39，排放水量為50m3/d?！段鬯C合排放規(guī)范》(GB8978-1996)一級(jí)規(guī)范為：F-≤10mg/，pH=6~9。處置工藝流程見(jiàn)圖1。

含氟廢水處置新工藝：絮凝氣浮處置工藝

生產(chǎn)廢水首先流入調(diào)理沉淀池，然后由泵提入絮凝反響池，同時(shí)經(jīng)過(guò)自動(dòng)加藥機(jī)投加藥劑NaOH，2‰聚鋁及0.005‰的PAM助凝劑，實(shí)施絮凝反響。加藥過(guò)程中，察看pH值顯現(xiàn)儀的讀數(shù)，依據(jù)聲值調(diào)理NaOH的投加量，控制pH在7左右。絮凝反響時(shí)間約為15min。出水自流入氣浮別離池，由溶氣釋放器中釋放出來(lái)的溶氣水將絮凝后的沉淀托出水面，在液面上構(gòu)成沉淀物浮渣，浮渣經(jīng)刮渣機(jī)刮出后進(jìn)入干化箱，靜沉后的清潔液再流入調(diào)理沉淀池，沉渣干化后可外運(yùn)填埋或燃燒處置。氣浮別離池下部的清液自流入清水池中，局部清水由溶氣泵提入溶氣罐，作為氣浮用的溶氣水，其他的清水由泵提入砂濾塔，經(jīng)過(guò)砂濾的水再進(jìn)入活性炭吸附罐實(shí)施深度處置，最后直接排放。

在調(diào)試期間發(fā)現(xiàn)pH值對(duì)各階段的處置效果有一定影響（表1），由表1可見(jiàn)，當(dāng)聲值控制在7.0左右時(shí)處置效果最佳。

含氟廢水處置新工藝：絮凝氣浮處置工藝

3.運(yùn)轉(zhuǎn)效果

這套處置設(shè)備完工投用以來(lái)，經(jīng)環(huán)境監(jiān)測(cè)權(quán)威機(jī)構(gòu)屢次對(duì)設(shè)備進(jìn)出口F-濃度實(shí)施采樣監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果標(biāo)明，該含氟廢水處置設(shè)備出口排放物中的州值均在6.5~7之間，F-的濃度均小于5mg/L，排放指標(biāo)均到達(dá)了國(guó)度污水綜合排放一級(jí)規(guī)范，除F-效率達(dá)98.9%。

同時(shí)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)明，這套設(shè)備充沛應(yīng)用了工廠原有的調(diào)理沉淀池、局部管路等設(shè)備，總投資不高，除去設(shè)備折舊費(fèi)及人工費(fèi)，總運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用每噸僅為0.50元。

4.結(jié)論

(1)絮凝一氣浮處置含氟廢水工藝?yán)^承了傳統(tǒng)工藝的優(yōu)點(diǎn)，充沛應(yīng)用鋁鹽絮凝的吸附、離子交流、絡(luò)合沉淀等作用機(jī)理，緩解后續(xù)處置的負(fù)荷，且采用聚鋁作為絮凝劑比采用鋁鹽用量減少一半，處置費(fèi)用進(jìn)一步降低。

(2)將氣浮技術(shù)運(yùn)用于含氟廢水處置中，處理了以往固液別離的難題，使設(shè)備能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

(3)出水末端采用活性炭吸附，給出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放提供保證。

(4)在工藝中，用NaOH取代傳統(tǒng)的Ca(OH)2，使泥渣量減少，解決了傳統(tǒng)工藝泥渣多，易結(jié)垢，處置效果不佳，管路易梗塞等難題。