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衢州市氟硅经贸摩擦预警点
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氟化工的发展在带动经济增长的同时也对环境造成较大的破坏。因氟含量高,废水处理不当不仅严 重腐蚀设备,还加剧水资源污染,甚至威胁人体生命健康。
世界卫生组织将氟列为除砷和硝酸盐之外的第三大被人体吸收的引起重大疾病的污染物质。天然污染指含氟矿物包括氟磷灰石、云母等经过降雨溶解,使氟不断渗入土壤中,从而造成地下水中氟含量升高。人为污染则人类是在工业生产中,包括玻璃、电镀、半导体加工、铝制造等过程中排放的含氟废水,进入生态环境,进而渗入土壤,氟离子不断富集,导致地下水污染。氟化工是高污染、高危险的行业,而且含氟废水会腐蚀设备,加快设备折旧率,增加企业经济负担。《污水综合排放标准》(GB 8978—1996) 规定, 工业废水中的氟化物二级排放标准需要小于10 mg/L。因而,处理好含氟废水问题,实现清洁生产,走绿色环保的路线是对氟化工行业提出的挑战。
含氟工业废水的组分十分复杂,进入水体的氟主要以 HF、氟硅酸盐形式存在,还有其他种类繁多的污染物质(有机物、无机盐等),给处理工艺带来 很大难度,需要通过一级处理将 COD 降至 75 mg/L, 再经二级处理使得含氟废水达到排放标准(含氟量小 于 10 mg/L)。现今对含氟废水的除氟工艺已有大量研究,主要有离子交换法、膜分离法(电渗析和反渗 透)、吸附法、沉淀法(化学沉淀和混凝沉淀)。
No.1
离子交换法
离子交换法除氟的原理在于利用树脂中含有的 某些阴离子与氟离子进行相当量的交换,从而吸附 捕捉废水中的氟离子,实现废水除氟。
离子交换树脂法的优点在于工艺便捷,易操作, 可循环利用。然而,由于树脂的生产成本以及再生成 本较高,二次污染问题难以解决,处理后废水中又可 能出现其他有害离子等问题,其工业化进程受到限制。
No.2
膜分离法
膜分离法是使溶液中的氟离子在不同压差外推力作用下透过半透膜进行筛孔液相分离,从而实现对废水中氟的去除。
纳滤膜是二十世纪九十年代兴起的一种膜分离技术,由膜孔径为纳米级而得名。纳滤是介于反渗透与超滤之间的一种以压力为驱动力的新型膜分离过程,此方法特别适用于分离小分子有机化合物,可填补超滤和反渗透留下的空白。能够截留小分子有机物,使盐透过,所需外加压力远低于反渗透膜的压力。虽然纳滤膜需要外加压力小,对膜的污染小,但初期投资费用较高,另外,仍会产生一定量的浓水,需要后续处理,阻碍了其进一步的推广应用。实际含氟废水一般氟含量在几μg/L至几mg/L水平,其中会有不定量的阴离子共存,如Cl、NO3-、SO42-等。
No.3
吸附法
吸附法除氟是指利用吸附剂本身基团促进氟离子发生离子交换,或者依靠物理吸附或发生化学反应, 使氟离子依附在吸附剂上,进而达到除氟目的。吸附剂本身可再生,得以恢复吸附能力,实现循环利用。目前,大多数应用于处理饮用水,较少用于处理高浓度的含氟废水。
吸附法的优势是原料易得(活性氧化铝是目前最普遍应用的吸附剂),价格实惠,可获得优良性能的吸附材料 ,除氟处理后出水水质稳定。缺点在于为避免成本增加,要预处理含氟废水,且吸附剂的吸附容量有限,再生后的吸附剂容量也会有一定程度的降低,再生工序烦琐,会产生二次污染等问题。
No.4
化学沉淀法
化学沉淀法除氟是指通过投加沉淀剂到含氟废 水中,使氟离子与沉淀剂发生化学反应形成难溶的含 氟沉淀或含氟络合物后,再进行液固分离,从而达到 去除的目的。化学沉淀法应用广泛,适宜处理高浓度含氟废水。
No.5
混凝沉淀法
混凝沉淀法除氟是指在含氟废水中加入混凝剂, 利用混凝剂络合氟化物产生沉淀,或混凝剂发生水解反应后产生吸附作用使氟化物被凝聚或沉淀,再经过沉降过滤,将其从废水中去除。该方法适于大规模处理。此法具有效率高、操作简单、耗电低等优点,但占地面积较大,药剂量的不确定性,容易导致水体二次污染。含氟废水。
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