氟危害那麽大(dà)，含氟廢水如何處理好？
時間：2020-02-14
1、氟的來源
在地殼中(zhōng)，氟含量爲544ppm，是豐度第13位的元素。氟主要是以螢石（CaF2）、氟磷酸鈣（Ca10F2(PO4)6）、冰晶石（Na3AlF6）等化合物(wù)的形式存在于自然界中(zhōng)。岩石、礦物(wù)及土壤中(zhōng)的氟是地表水和地下(xià)水中(zhōng)氟的主要來源。中(zhōng)國高氟水的分(fēn)布如圖1所示。工(gōng)業生(shēng)産過程中(zhōng)，也會排放(fàng)大(dà)量的含氟廢氣、廢液和廢渣。造成工(gōng)業氟污染的氟化物(wù)主要來源于冶金工(gōng)業的煉鋁、煉鋼，化學工(gōng)業的磷肥和氟塑料生(shēng)産，矽酸鹽工(gōng)業的磚瓦、陶瓷、玻璃、耐火(huǒ)材料的生(shēng)産，電力工(gōng)業的燃煤發電。
2、氟的危害
廢氣和廢液會直接污染環境，而含氟廢渣也會成爲間接的氟污染源。這些含氟廢氣、廢液和廢渣的特點是排放(fàng)集中(zhōng)，引起周邊人、畜中(zhōng)毒，引發地方性氟病。
科學研究發現，氟對人體(tǐ)中(zhōng)的鈣、磷具有極強的親和力，它能破壞機體(tǐ)鈣、磷的正常代謝，并能抑制某些酶的活性，由此會引發一(yī)系列包括：氟斑牙、氟骨症、腎髒、肝髒、大(dà)腦損害、免疫功能異常、肺水腫、肺出血、兒童智力下(xià)降等疾病。
3、氟的形态
氟在自然環境中(zhōng)的形态也是多種多樣的，在空氣中(zhōng)氟主要以氟化氫（HF）、四氟化矽（SiF4）的形式逸散在空氣中(zhōng)，在土水系統中(zhōng)的氟的形态一(yī)般可分(fēn)爲：水溶态、可交換态、吸附态等。水溶态氟主要指以離(lí)子或絡合物(wù)存在于土壤和水體(tǐ)溶液中(zhōng)的氟，包括F-、HF2-、H2F3-、H3F4-、AlF63-等。在水中(zhōng)存在着由腐植質等形成的一(yī)些有機配體(tǐ)，也可和氟與金屬離(lí)子（Pb2+、 Hg2+、 Co2+、Zn2+等）形成複雜(zá)的絡合物(wù)和螯合物(wù)。
4、氟離(lí)子排放(fàng)标準
地表水、生(shēng)活飲用水、污水及含氟工(gōng)業廢水的排放(fàng)标準如表1所示。
表 1.不同行業氟化物(wù)排放(fàng)限值
5、除氟方法
含氟廢水的處理方法有多種，國内外(wài)常用的方法大(dà)緻分(fēn)爲兩類——沉澱法和吸附法。除這兩類方法外(wài)，還有離(lí)子交換樹(shù)脂除氟法、超濾膜法、電凝聚法、電滲析法，由于成本高和除氟率低等原因，這些方法至今很少推廣應用于常用除氟工(gōng)藝。
表 2.各種除氟技術的比較
吸附法
吸附法一(yī)般将吸附劑裝入填充柱，采用動态吸附方式進行，操作簡便，除氟效果穩定，适用于水量較小(xiǎo)的飲用水深度處理。用于除氟的常用吸附劑主要有活性氧化鋁、骨炭、沸石、膨潤土、活性炭、羟基磷灰石，及對氟吸附容量較高的氧化锆等稀土化合物(wù)。利用這些吸附劑可将廢水中(zhōng)氟離(lí)子濃度降到1mg/L以下(xià)，達到飲用水的标準。
沉澱法
沉澱法主要包括化學沉澱法和混凝沉澱法。
對于高濃度含氟水（氟離(lí)子濃度大(dà)于20mg/L），一(yī)般采用石灰或電石渣沉澱法，利用石灰中(zhōng)的鈣離(lí)子與氟離(lí)子生(shēng)成氟化鈣沉澱而去(qù)除氟離(lí)子。化學沉澱法具有原理簡單、處理方便、成本低、效果好的特點，目前廣泛應用于處理高濃度的含氟水。但在一(yī)定程度上存在設備龐大(dà)、處理後出水很難達标、沉渣沉降緩慢(màn)且脫水困難等缺點，常常需要添加氯化鈣或其他混凝劑，使沉澱加速。
對于低濃度含氟水（氟離(lí)子濃度小(xiǎo)于20mg/L），一(yī)般采用混凝沉降法，利用混凝劑在水中(zhōng)形成帶正電的膠粒吸附水中(zhōng)的F-，使膠粒相互并聚爲較大(dà)的絮狀物(wù)沉澱，以達到除氟的目的。混凝沉降法具有藥劑投加量少、處理水量大(dà)等優點，但一(yī)般隻适用于含氟較低的水處理，如果要取得更好的效果則需要與其他方法聯合使用。但除氟效果受攪拌條件、沉降時間等操作因素及水中(zhōng)CO32-、SO42-、Cl-等陰離(lí)子濃度的影響較大(dà)。近年來随着化學和水處理工(gōng)業的不斷發展，很多高效的混凝除氟劑不斷湧現，使強化混凝技術重現生(shēng)機，随着傳感技術和自動控制技術的應用，實時控制混凝劑的投加量已成爲可能。
6.小(xiǎo)結
在含氟廢水的治理中(zhōng)，需要綜合考慮含氟廢水的水量、進出水氟離(lí)子濃度、現場設施、綜合處理成本等因素，選擇合适的方法處理含氟水，使經處理後的水達到排放(fàng)标準。
在地殼中(zhōng)，氟含量爲544ppm，是豐度第13位的元素。氟主要是以螢石（CaF2）、氟磷酸鈣（Ca10F2(PO4)6）、冰晶石（Na3AlF6）等化合物(wù)的形式存在于自然界中(zhōng)。岩石、礦物(wù)及土壤中(zhōng)的氟是地表水和地下(xià)水中(zhōng)氟的主要來源。中(zhōng)國高氟水的分(fēn)布如圖1所示。工(gōng)業生(shēng)産過程中(zhōng)，也會排放(fàng)大(dà)量的含氟廢氣、廢液和廢渣。造成工(gōng)業氟污染的氟化物(wù)主要來源于冶金工(gōng)業的煉鋁、煉鋼，化學工(gōng)業的磷肥和氟塑料生(shēng)産，矽酸鹽工(gōng)業的磚瓦、陶瓷、玻璃、耐火(huǒ)材料的生(shēng)産，電力工(gōng)業的燃煤發電。
2、氟的危害
廢氣和廢液會直接污染環境，而含氟廢渣也會成爲間接的氟污染源。這些含氟廢氣、廢液和廢渣的特點是排放(fàng)集中(zhōng)，引起周邊人、畜中(zhōng)毒，引發地方性氟病。
科學研究發現，氟對人體(tǐ)中(zhōng)的鈣、磷具有極強的親和力，它能破壞機體(tǐ)鈣、磷的正常代謝，并能抑制某些酶的活性，由此會引發一(yī)系列包括：氟斑牙、氟骨症、腎髒、肝髒、大(dà)腦損害、免疫功能異常、肺水腫、肺出血、兒童智力下(xià)降等疾病。
3、氟的形态
氟在自然環境中(zhōng)的形态也是多種多樣的，在空氣中(zhōng)氟主要以氟化氫（HF）、四氟化矽（SiF4）的形式逸散在空氣中(zhōng)，在土水系統中(zhōng)的氟的形态一(yī)般可分(fēn)爲：水溶态、可交換态、吸附态等。水溶态氟主要指以離(lí)子或絡合物(wù)存在于土壤和水體(tǐ)溶液中(zhōng)的氟，包括F-、HF2-、H2F3-、H3F4-、AlF63-等。在水中(zhōng)存在着由腐植質等形成的一(yī)些有機配體(tǐ)，也可和氟與金屬離(lí)子（Pb2+、 Hg2+、 Co2+、Zn2+等）形成複雜(zá)的絡合物(wù)和螯合物(wù)。
4、氟離(lí)子排放(fàng)标準
地表水、生(shēng)活飲用水、污水及含氟工(gōng)業廢水的排放(fàng)标準如表1所示。
表 1.不同行業氟化物(wù)排放(fàng)限值
5、除氟方法
含氟廢水的處理方法有多種，國内外(wài)常用的方法大(dà)緻分(fēn)爲兩類——沉澱法和吸附法。除這兩類方法外(wài)，還有離(lí)子交換樹(shù)脂除氟法、超濾膜法、電凝聚法、電滲析法，由于成本高和除氟率低等原因，這些方法至今很少推廣應用于常用除氟工(gōng)藝。
表 2.各種除氟技術的比較
吸附法
吸附法一(yī)般将吸附劑裝入填充柱，采用動态吸附方式進行，操作簡便，除氟效果穩定，适用于水量較小(xiǎo)的飲用水深度處理。用于除氟的常用吸附劑主要有活性氧化鋁、骨炭、沸石、膨潤土、活性炭、羟基磷灰石，及對氟吸附容量較高的氧化锆等稀土化合物(wù)。利用這些吸附劑可将廢水中(zhōng)氟離(lí)子濃度降到1mg/L以下(xià)，達到飲用水的标準。
沉澱法
沉澱法主要包括化學沉澱法和混凝沉澱法。
對于高濃度含氟水（氟離(lí)子濃度大(dà)于20mg/L），一(yī)般采用石灰或電石渣沉澱法，利用石灰中(zhōng)的鈣離(lí)子與氟離(lí)子生(shēng)成氟化鈣沉澱而去(qù)除氟離(lí)子。化學沉澱法具有原理簡單、處理方便、成本低、效果好的特點，目前廣泛應用于處理高濃度的含氟水。但在一(yī)定程度上存在設備龐大(dà)、處理後出水很難達标、沉渣沉降緩慢(màn)且脫水困難等缺點，常常需要添加氯化鈣或其他混凝劑，使沉澱加速。
對于低濃度含氟水（氟離(lí)子濃度小(xiǎo)于20mg/L），一(yī)般采用混凝沉降法，利用混凝劑在水中(zhōng)形成帶正電的膠粒吸附水中(zhōng)的F-，使膠粒相互并聚爲較大(dà)的絮狀物(wù)沉澱，以達到除氟的目的。混凝沉降法具有藥劑投加量少、處理水量大(dà)等優點，但一(yī)般隻适用于含氟較低的水處理，如果要取得更好的效果則需要與其他方法聯合使用。但除氟效果受攪拌條件、沉降時間等操作因素及水中(zhōng)CO32-、SO42-、Cl-等陰離(lí)子濃度的影響較大(dà)。近年來随着化學和水處理工(gōng)業的不斷發展，很多高效的混凝除氟劑不斷湧現，使強化混凝技術重現生(shēng)機，随着傳感技術和自動控制技術的應用，實時控制混凝劑的投加量已成爲可能。
6.小(xiǎo)結
在含氟廢水的治理中(zhōng)，需要綜合考慮含氟廢水的水量、進出水氟離(lí)子濃度、現場設施、綜合處理成本等因素，選擇合适的方法處理含氟水，使經處理後的水達到排放(fàng)标準。
