工業(yè)廢水中氟化物的去除方法及應用

來源：凡清

時間：2025-6-7

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氟化物廣泛存在于半導體制造、電鍍、光伏、玻璃及農藥生產等工業(yè)廢水中，濃度常達100~10，000 ppm。若直接排放，將引發(fā)水體酸化、土壤退化，并通過食物鏈導致人體氟斑牙、氟骨病等健康風險。各國對此嚴控排放標準：排入管網需低于20 ppm，排入自然水體則需小于5 ppm，部分區(qū)域甚至要求≤2 ppm。

一、主流處理技術及應用場景

1. 化學沉淀法：高濃度氟廢水的首選  

向廢水中投加石灰（Ca(OH)?）或電石渣，使氟離子形成氟化鈣（CaF?）沉淀。該方法成本低廉、操作簡單，但受限于CaF?溶解度（理論殘留氟7.9 mg/L），單級處理僅能將氟降至15~20 mg/L，且沉淀顆粒細微、沉降緩慢。為提高效率，常采用兩項優(yōu)化：

（1）同離子增效：補充氯化鈣（CaCl?），利用Ca2?濃度升高進一步降低CaF溶解度；

（2）替代藥劑：以電石渣（含60% Ca(OH)?）替代石灰，沉降速度提升2~3倍，實現(xiàn)“以廢治廢”。

2. 吸附法：低濃度深度凈化的核心  

適用于氟濃度<30 mg/L的廢水，通過吸附劑選擇性捕獲氟離子。常用材料包括：  

（1）活性氧化鋁：成本低但需酸性環(huán)境，易溶鋁污染；  

（2）稀土吸附劑：效率高卻價格昂貴；  

（3）特種樹脂（如Tulsimer CH-87）：搭載氟選擇性官能團，可將氟濃度降至1 ppm以下，再生采用鋁鹽溶液（10~15%濃度）。此法靈活性高，但吸附劑再生成本與壽命是關鍵考量。

二、前沿技術與組合工藝

膜分離技術（反滲透、電滲析）雖能深度除氟，但需低鹽預處理且膜易污染，僅適合小規(guī)模高標排放需求。微生物除氟法環(huán)境友好，但抗鹽性差（NaCl>4 g/L即失效），目前僅限實驗室研究。

為兼顧經濟性與達標率，組合工藝成為工業(yè)主流：

1. 沉淀+混凝沉降：石灰初步除氟后投加鋁鹽絮凝劑（如PAC），使細微Ca絮凝成大顆粒，沉降速度倍增，氟濃度可穩(wěn)定降至8~10 mg/L；  

2. 智能加藥+陶瓷膜過濾：通過實時監(jiān)測動態(tài)調節(jié)鈣鹽投加量，結合陶瓷超濾截留亞微米級沉淀，省去傳統(tǒng)沉淀池，占地減少40%，運維成本降低30%。

隨著環(huán)保標準趨嚴，未來技術將聚焦于資源回收（如提純CaF?用于冶金）與綠色材料（高效可再生吸附劑）的開發(fā)。當前實踐中，企業(yè)需依據水質、成本及排放標準，以“沉淀筑基、吸附提效”為原則，構建定制化除氟體系，方能實現(xiàn)環(huán)境效益與經濟效益的雙贏。