含氟廢水處理工藝的應(yīng)用

含氟廢水處理工藝的應(yīng)用

1氫氟酸在我國生氟資源是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要資源，在所有領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。氟資源應(yīng)用過程中產(chǎn)生的大量含氟廢水，不僅會破壞環(huán)境，而且嚴重危害人體生命健康。為了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)妥善處理含氟廢水。在玻璃面板蝕刻減薄工藝中，隨著蝕刻的不斷進行，蝕刻液中氫氟酸濃度不斷降低，蝕刻產(chǎn)物H目前處理含氟廢水處理方法主要有沉淀法、吸附法、電化學(xué)法等，優(yōu)缺點各異。本文將基于玻璃面板蝕刻工藝中所產(chǎn)生的含氟廢水進行含氟廢水的處理方法研究。2廢水去氟工藝向含氟廢水中投加沉淀劑或混凝劑，沉淀劑在水中直接與氟離子形成氟化物沉淀或混凝劑形成沉淀物吸附廢水中的氟離子使氟離子沉淀，經(jīng)過濾或沉降將沉淀與水分離，從而將廢水去氟的方法為沉淀法?？煞譃榛瘜W(xué)沉淀法和絮凝沉淀法。2.1含氟廢水沉淀化學(xué)沉淀法是向含氟廢水中投加沉淀劑使氟離子沉淀，方法簡單、成本低、效果好，是目前處理含氟廢水應(yīng)用最廣的方法，適合高濃度含氟廢水的處理，處理量大。但此法沉淀沉降緩慢、沉淀后泥渣含水多、泥渣和水分離困難，處理后的含氟量不穩(wěn)定，常達不到國家排放標準?；瘜W(xué)沉淀法主要包括鈣鹽沉淀法、堿金屬鹽沉淀法。2.1.1氟化鈣沉淀法鈣鹽沉淀法原理是用鈣鹽作沉淀劑，鈣離子與氟離子反應(yīng)生成氟化鈣沉淀，由此去除氟離子。該法工業(yè)處理含氟廢水時，不能使處理后廢水含氟量達標，只適用于高濃度含氟廢水的粗處理過程。常用沉淀劑有：石灰、氯化鈣、電石渣等。2.1.1.1.石灰沉淀法石灰沉淀法成本低廉、操作簡單，適用于量大、高濃度含氟廢水的處理。缺點是反應(yīng)生成的氟化鈣沉淀包裹于氫氧化鈣表面陳豪立2.1.1.氫氧化鈣法電石渣是乙炔等產(chǎn)品生產(chǎn)過程中排出的廢渣，主要成分是氫氧化鈣。電石渣沉淀法原料易得、成本低廉、處理量大、工藝簡單、廢渣易與水分離、沉淀效果好，能以廢治廢。缺點是處理后的廢渣無回收價值，且易于堵塞管道。夏太國等2.1.1.預(yù)處理含氟廢水與其他沉淀劑相比，氯化鈣的溶解度較大，反應(yīng)更充分，對含氟廢水的處理效果更好。但氯化鈣的成本較高，在實際的應(yīng)用中很少單獨使用氯化鈣作為沉淀劑。杜敏等2.1.2氟硅酸鈉過濾法氟硅酸的堿金屬鹽溶解度低，可用氯化鈉作沉淀劑，將玻璃減薄刻蝕廢液中的氟硅酸轉(zhuǎn)化為氟硅酸鈉過濾除去，濾液經(jīng)添加HF溶液后可重新利用。但該法會在溶液中留下大量氯離子，產(chǎn)生嚴重的后處理問題。招霖濟等2.2淀沉降除氟法基本原理是絮凝劑與含氟廢水中氟離子吸附、絡(luò)合經(jīng)沉淀沉降去除氟離子。該法工藝簡單，相較于化學(xué)沉淀法成本低、投加量少。但是該法影響因素較多，出水質(zhì)量不穩(wěn)定，常用于鈣鹽沉淀法處理后較低濃度含氟廢水的處理。2.2.1高氟廢水凝劑處理無機絮凝劑處理后廢水堿性較強，排放前需調(diào)節(jié)pH值。常用絮凝劑有鋁鹽和鐵鹽。鋁鹽處理含氟廢水速度快、效率高，缺點會在水中殘留大量鋁離子損害人體健康，對高濃度含氟廢水的處理效果不佳。鐵鹽去氟速度快，但是工藝復(fù)雜、去氟率低。吳志敏等2.2.2凝性好，投量少有機絮凝劑常用聚丙烯酰胺（PAM),PAM絮凝性好，可促進絮狀沉淀快速形成去氟，且投量少避免引入雜質(zhì)。PAM不能直接去氟，只能和其他藥劑合用，加快絮狀沉淀形成和沉降的速度劉海波3吸附法其原理是含氟廢水流經(jīng)吸附劑時氟離子與吸附劑進行離子交換作用，廢水中氟離子留在固定相而從廢水中除去3.1大量含氟廢水活性氧化鋁表面積大、吸附量大、對氟離子選擇性強，技術(shù)較為成熟，適用于處理大量的含氟廢水，去氟效果穩(wěn)定、去氟率可達95%，吸附氟離子飽和后可用硫酸鋁溶液進行再生恢復(fù)。缺點是pH值對活性氧化鋁的吸附能力影響大，活性氧化鋁吸附法在溶液pH值為5～6時吸附效果最佳3.2灰色粉末粉煤灰是煤燃燒過程中產(chǎn)生的細小灰粒4電壓法4.1陰陽離子經(jīng)膜選擇性透過分離電滲析法的原理是在選擇透過性膜兩側(cè)借助電極外加直流電產(chǎn)生電位差，電位差推動陰陽離子經(jīng)膜選擇性透過分離。該方法可處理大量含氟廢水、高濃度含氟廢水，去氟效果好，不產(chǎn)生二次污染，且可降低出水含鹽量4.2電聚焦法電凝聚法的原理是電解生成活性絮狀沉淀，絮狀沉淀與廢水中氟離子發(fā)生靜電吸附和離子交換達到去氟的目的5其他5.1滲透法反滲透法利用壓力差作為推動力使水分子通過反滲透膜與氟離子分離5.2樹脂對含氟廢水的處理效果離子交換法利用離子交換樹脂可與氟離子進行交換而去除氟離子。處理含氟廢水的常用樹脂是氨基磷酸樹脂，去氟率可達90%～95%。離子交換法工藝簡單、操作方便、樹脂可再審循環(huán)利用，但成本高、再生費用大、處理時會引入胺類物質(zhì)。6種含氟廢水處理工藝方案的比較處理含氟廢水地方法很多，各有優(yōu)缺點，適用場合也不同，在工業(yè)實際應(yīng)用中應(yīng)綜合考慮