除氟剂-含氟废水处理方法的对比

根据国家工业废水排放标准，氟离子浓度应小于10mg/L；饮用水中氟离子浓度要求在1mg/L以下。处理含氟废水的方法有很多种。目前工程中最常用的三种处理工艺是化学沉淀、絮凝沉淀、吸附。

1、化学沉淀法

对于高浓度含氟工业废水，一般采用钙盐沉淀法，即向废水中添加石灰，使氟离子与钙离子形成CaF2沉淀而去除。该工艺具有方法简单、处理方便、成本低廉的优点。但其存在处理后出水难以达标、污泥沉降慢、脱水困难等缺点。一般情况下，经石灰处理后的废水中氟含量不会低于20～30mg/L。石灰价格便宜，但溶解度低，只能以乳液形式添加。将石灰和氯化钙的混合物添加到含氟废水中。经过中和、澄清、过滤后，当pH为7～8时，废水中总氟含量可降至10mg/L左右。然而，无论数据多么低，使用单一的化学沉淀方法基本上是不可能实现的。

2、絮凝沉降法

氟离子废水絮凝沉淀法中常用的絮凝剂是铝盐。铝盐加入水中后，Al3+与F-络合，铝盐水解的中间产物和最终生成的Al(OH)3(am)进行配体交换、物理吸附、扫除氟离子。它可以去除水中的氟离子。与钙盐沉淀法相比，铝盐絮凝沉淀法具有化学品用量少、处理量大、一次处理后即可达到国家排放标准等优点。硫酸铝、聚合铝等铝盐对氟离子有良好的混凝去除效果。铝盐絮凝去除氟离子的机理比较复杂，主要有吸附、离子交换和复合沉降三种机理。

3、吸附法

常用的除氟吸附剂主要有活性氧化铝、斜发沸石、活性氧化镁等。近年来，还报道了具有较高氟吸附能力的羟基磷灰石、氧化锆等。这些吸附剂可用于处理氟浓度为10mg/L至小于1mg/L的废水，达到饮用水标准。这些吸附剂的基本信息总结于表1中。表1列出了原水氟质量浓度为10 mg/L左右、最佳操作条件下常用氟吸附剂的吸附容量变化范围。

表1 常用氟吸附剂吸附容量变化范围

几种除氟技术的比较

(1)处理高浓度含氟废水可采用化学沉淀法。当氟离子初始浓度为1000~/L时，经石灰处理后最终浓度可达20~30 mg/L。该方法操作简便，处理成本低。。但由于污泥的沉降速度较慢，需要添加氯化钙或其他絮凝剂来加速沉降。设法提高钙离子浓度和维持较高的pH值使氟化钙沉淀是降低氟离子浓度的主要方法。另外，磷酸盐、镁盐、铝盐等联合使用比单独使用钙盐除氟效果更佳。

(2)絮凝沉淀法对高浓度含氟水除氟效果较差，处理水中硫酸盐浓度较高。

(3)吸附法适用于少量水量的饮用水深度处理。大多数吸附剂起阴离子交换作用，因此除氟效果非常明显。但必须添加特殊处理剂和专用设备，处理成本往往高于沉淀。方法，操作复杂。采用羟基磷灰石活化氧化镁、稀土金属氧化物等新型吸附剂可提高处理效果。

(4)高浓度含氟废水往往需要两步处理。首先用石灰进行沉淀，将氟含量降低到20～30mg/L，然后用吸附剂处理，将氟含量降低到10mg/L以下。也可采用化学沉淀、絮凝沉淀技术进行处理。这时就要求化学处理效果要好。目前，环瑞研发的高效除氟剂F1、F2仅采用化学沉淀和絮凝沉淀即可将废水中氟离子浓度降至10mg/L以下。使用吸附剂。