含氟废水如何处理？——吸附+工艺
在地壳中，氟含量为，是第13位最丰富的元素。氟主要以萤石（CaF2）、氟磷酸钙（(PO4)6）、冰晶石（）等化合物的形式存在于自然界中。岩石、矿物和土壤中的氟是地表水和地下水中氟的主要来源。
工业生产过程中，还会排出大量含氟废气、废液、废渣。造成工业氟污染的氟化物主要来自冶金工业中的铝冶炼、钢冶炼，化学工业中的磷肥、氟塑料生产，硅酸盐工业中的砖瓦、陶瓷、玻璃、耐火材料生产，电力工业中的燃煤发电等。
废气、废液会直接污染环境，而含氟废渣也会成为间接的氟污染源。这些含氟废气、废液、废渣的特点是集中排放，造成周围人畜中毒，引发地方性氟中毒。
含氟废水的处理方法很多，目前国内外常用的方法大致可分为沉淀法和吸附法两大类。
除上述两种方法外，还有离子交换树脂脱氟法、超滤膜法、电凝聚法、电渗析法等，由于这些方法成本较高，脱氟率较低，在常用脱氟工艺中很少得到推广应用。
1.化学沉淀法
对于高浓度含氟水（氟离子浓度大于20mg/L），一般采用石灰或电石渣沉淀法，利用石灰中的钙离子与氟离子生成氟化钙沉淀，去除氟离子。化学沉淀法具有原理简单、处理方便、成本低、效果好的特点，目前广泛应用于处理高浓度含氟水。但在一定程度上存在设备庞大、处理水难以达标、沉淀速度慢、脱水困难等缺点，常加入氯化钙或其他混凝剂来加速沉淀。
2.混凝沉淀法
此方法是先将酸碱含铜废液中和，再经离心、再中和结晶、筛选、脱水等工序，制取高品质硫酸铜的方法，此方法制得的硫酸铜比铜泥的附加值高，但废液中的铜以硫酸铜形式回收后，还需要将废水排放，对环境造成污染。
3.混凝沉淀法
对于低浓度含氟水（氟离子浓度小于20mg/L），一般采用混凝沉淀法，利用混凝剂在水中形成带正电荷的胶体粒子吸附水中的F-，使胶体粒子凝聚沉淀成较大的絮凝体，达到除氟的目的。混凝沉淀法具有药剂投加量少、处理水量大的优点，但一般只适用于氟含量较低的水处理，若要达到更好的效果，需与其他方法联合使用。
但除氟效果受搅拌条件、沉淀时间等操作因素以及水中CO32-、SO42-、Cl-等阴离子浓度的影响较大。近年来，随着化工和水处理行业的不断发展，出现了许多高效的混凝除氟剂，使强化混凝技术重新焕发了生机。随着传感器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。
4.海普定制加工技术
江苏海普功能材料有限公司研发的+（HAP工艺）可以选择性吸附废水或废酸中的氟离子，并富集到吸附材料中，达到分离氟离子的目的，吸附后的水中氟含量大大降低，满足了后续工序的相关要求。
HAP工艺将料液调节pH值后进行过滤，截留悬浮物及细小颗粒，防止杂质进入吸附材料影响吸附性能。
过滤后的液体进入装有专用吸附材料的吸附塔进行吸附，吸附饱和后对吸附材料进行脱附再生，吸附材料再生后可重复使用，吸附流出液随后由客户回收利用，高浓度脱附液由客户自行脱氟。
图1 工艺流程图
五、案例介绍
安徽新材料科技股份有限公司经营范围包括前驱体、正极材料、新能源材料的研发、生产、加工及销售。公司生产过程中产生的硫酸锂液体需要进行脱氟处理，根据该液体的特性、难点及处理要求，选用我公司相关专用吸附材料对该液体进行吸附处理，出水可满足客户要求，废水设计指标见下表。
废水设计参数表
实验室测试吸附处理数据
处理效果外观图：
图2：左边是原水，右边是吸附水
废水经预处理调节pH为4后，再采用专用吸附剂处理，氟含量在1ppm以内，满足客户要求。该吸附剂经过多批次吸附、解吸试验，结果显示吸附性能稳定可靠。
HAP工艺采用PLC程序自动控制，实时监测吸附装置的温度、压力、液位等参数，实现全过程自动化操作。PLC与上位机通讯，方便生产过程中控制装置运行状态：
（1）配备独立的操作控制柜，方便管理和日常维护；
（2）泵控制：泵与相应罐体液位计联动，根据罐体液位高低动作。每台电机均设有现场操作柱，可根据需要现场切换手动/自动操作方式。
（3）吸附系统自动控制：水泵、自控阀根据温度、压力、运行时间等过程自动切换；
（4）吸附系统手动控制：为了处理偶然需要操作单个设备的情况，中央控制台还设有手动系统，即每个设备的控制都是独立的，可以与其他设备无关。
（5）逻辑控制图包括吸附、脱附模块，吸附模块具有手动、自动、停止、启动等功能，脱附模块具有结束、暂停、恢复、停止、脱附启动等功能。
（6）所有泵、阀门在上位机均具有手动控制、自动控制两种操作方式，可实现单台泵或阀门的控制。
6.吸附法的优点
1、有效降低出水中氟离子浓度，保证出水达标排放或满足后续工艺的操作要求；
2、采用特殊改性的吸附材料，吸附容量大，设备投资小，运行费用低；
3、工艺流程简单，可实现全自动化操作，操作维护方便；
4、可实现多层布置，占地面积小，安装周期短；