化学沉淀法的处理流程,是废水经调节池调节其水量和水质后,进入含有一定量沉淀剂的沉淀池中,沉淀剂为钙盐,与废水中的氯离子发生化学反应,生成难溶于水的氟沉淀物,再经过滤或自然沉降,使沉淀物与废水固液分离,从而达到去除废水中氟污染物的目的,其常用的试剂是石灰和氯化钙。
化学沉淀法方法简单、运行效果好、操作方便且处理成本低,但也有着一定的缺点,如沉降缓慢、出水氟浓度不稳定、沉淀处理后产生较高含水率泥渣等,造成出水氟浓度难以达标。因此,往往需要进一步处理才能使出水氟离子浓度达标。
吸附法操作简便、处理效果好,既适用于高浓度含氟废水的处理,也适用于低浓度含氟废水处理,因此在废水处理领域应用广泛。但通常为了处理效果,废水的酸碱度不宜过高,一般控制在5左右。另外,吸附剂的吸附温度应控制在不太高的范围内。
但为了处理效果,废水的酸碱度不宜过高,一般控制在5左右。另外,吸附剂的吸附温度应控制在不太高的范围内。
我国是典型的高氟地区,全球范围内2亿人应用氟超标的水,其中8000万人在中国。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构发布的致癌物清单里,氟化物位列其中。
在摄入含有过量氟化物的农作物后,人类和动物将出现氟斑牙、嗅觉失灵、鼻炎、支气管炎、肺气肿、骨骼疏松变形甚至瘫痪等症状。
水环境中的氟化物污染,主要来自于氟及其化合物在工业生产中广泛运用,涉及煤化工、半导体、铝电解、玻璃、氟化工、陶瓷、磷肥等行业。在冶炼生产过程中,氟从矿物中分解进入环境,进而对生态环境造成破坏。
面对大量氟化物被排入自然环境的现状,各地环保工作压力与日俱增,相应出台了日趋严苛的制度标准,目前氟化物已经逐步提标到外排要求1~1.5mg/L以下。
混凝沉淀法
混凝沉淀法一般只适用于低氟的废水处理,是利用混凝剂中的Al3+、Fe3+、Mg2+等阳离子与原水形成络合物而除氟的一种方法。
混凝沉淀法一般只适用于低氟的废水处理,一般通过与中和沉淀法配合使用,实现对高氟废水的处理。由于效果受搅拌条件、沉降时间等因素的影响,因此出水水质会不够稳定。
含氟废水的处理方法有多种,国内外常用的方法大致分为两类——沉淀法和吸附法。除这两类方法外,还有离子交换树脂除氟法、超滤膜法、电凝聚法、电渗析法,由于成本高和除氟率低等原因,这些方法至今很少推广应用于常用除氟工艺。
吸附法
吸附法一般将吸附剂装入填充柱,采用动态吸附方式进行,操作简便,除氟效果稳定,适用于水量较小的饮用水深度处理。用于除氟的常用吸附剂主要有活性氧化铝、骨炭、沸石、膨润土、活性炭、羟基磷灰石,及对氟吸附容量较高的氧化锆等稀土化合物。利用这些吸附剂可将废水中氟离子浓度降到1mg/L以下,达到饮用水的标准。
对于低浓度含氟水(氟离子浓度小于20mg/L),一般采用混凝沉降法,利用混凝剂在水中形成带正电的胶粒吸附水中的F-,使胶粒相互并聚为较大的絮状物沉淀,以达到除氟的目的。混凝沉降法具有药剂投加量少、处理水量大等优点,但一般只适用于含氟较低的水处理,如果要取得更好的效果则需要与其他方法联合使用。但除氟效果受搅拌条件、沉降时间等操作因素及水中CO32-、SO42-、Cl-等阴离子浓度的影响较大。近年来随着化学和水处理工业的不断发展,很多的混凝除氟剂不断涌现,使强化混凝技术重现生机,随着传感技术和自动控制技术的应用,实时控制混凝剂的投加量已成为可能。
在含氟废水的治理中,需要综合考虑含氟废水的水量、进出水氟离子浓度、现场设施、综合处理成本等因素,选择合适的方法处理含氟水,使经处理后的水达到排放标准。