工业污水处理厂含氟废水处理技术

工业污水处理厂含氟废水处理技术

孙冰洁

中色科技股份有限公司  河南省洛阳市 471000

摘要：工业生产过程中，往往会产生大量的污水，废水中存在大量以离子形式存在的污染物，其中氟离子是污染系数较大的污染物，在废水中若不进行有效处理排放至水体环境中，将造成严重的氟污染，危害自然界与人类社会，甚至会经过生物圈循环，威胁人们的身体健康。因此，在工业污水处理环节，要着重关注含氟废水的处理工作，确保污水经处理后达标排放，尽可能降低对自然界、人类社会和物种健康的不良影响。本文将在分析含氟废水处理必要性的基础上，重点探究工业污水处理厂含氟废水处理的技术和方法，从而推动含氟废水高效处理、污水达标排放。

关键词：工业污水；处理厂；含氟废水；处理技术；处理方法

一、工业污水处理厂含氟废水处理的必要性分析

现代工业发展提高社会经济水平的同时，也产生了大量的污染物，高浓度含氟废水的不合理排放，将直接给自然界、地下水系统、人类社会造成污染和不良影响。因此，共轭域污水处理厂要着重关注含氟废水的处理工作，采用现代技术对污水进行妥善处理，将排放污水中负离子的浓度控制在＜10mg/L的范围内。废水中氟离子的超标排放，致使氟这一积累性的毒物经过生态系统的自然循环，被植物所吸收，动物食用而获取，并最终进入人体，干扰人体多种酶的活性，破坏钙、磷的代谢平衡，严重者将出现以牙齿脆甥、骨骼或关节变形等为典型症状的氟骨病。饮用水中负离子的浓度控制在0.4~0.6mg/L范围内，则对人体有益；若饮用水中负离子的浓度超过1.0mg/L，则容易导致人体出现氟骨病等问题[1]。工业含氟废水若不经过妥善处理，氟离子的含量过高，超出国家排放标准，则废水中的氟离子会通过生态循环，进入植物、动物体内；经过食物链，氟的毒性逐渐被积累，进入人体，且不易被人体所排除，而严重危及人们的身体健康。

因此，工业污水处理厂对含氟废水进行处理尤为必要，是降低水体环境污染程度、创建良好水体环境、保障动物体健康的必要工作。氟污染是水体环境最为严重的污染问题，一直以来是我国环保领域污染防治和污染物处理研究的重要课题。尤其是随着工业高速发展，含氟废水的排放量增加，污水处理厂应更为关注含氟废水的处理工作，严格控制含氟废水排放，保证工业废水达标排放，将废水排放中氟离子的浓度控制在10mg/L内。

二、工业污水处理厂含氟废水处理技术和方法

随着全球环保事业进度的加快，水体、大气、土壤等环境质量和污染问题愈发受到社会的广泛关注，成为现阶段以及未来阶段社会公共事业的中心点。国内外针对污染物处理进行了多方研究，在含氟废水处理方面，经过研究和实践，提出化学沉淀法、混凝沉降法、吸附法和化学生物法四个含氟废水处理技术与方法。从废水处理成本的角度而言，前两种方法的污水处理成本更低，且具有简单有效、去除效率高、技术成熟的优点，在污水处理厂含氟废水处理环节得到广泛应用。

（一）化学沉淀法分析

化学沉淀法作为一种经济实用、简单高效的污染物处理方法，在工业污水处理厂中得到广泛应用，是污水处理最常用的一种方法。工业生产包括有色金属冶炼、化工生产、电镀等工作，在这一过程中，会产生大量的氟离子、氟化物，随着工业污水排放至水体环境中，是导致环境污染的元凶首恶之一[2]。在水体环境中，氟污染是最为严重的污染问题，氟作为一种积累性毒物，随着食物链的延长，动物体内氟的积累量逐渐增加，且不能被动物体所排除，损害动物体的各项功能，尤其最终积累在人体内，危及人们的身体健康。化学沉淀法作为一种常用的氟污染处理技术，在高浓度含氟废水处理环节的应用效果较好。在高浓度含氟废水中，将石灰投入到含氟废水中，调节废水的PH值至10左右（保持污水碱性）；向废水中投入可溶性钙盐，废水中的氟离子会与钙离子发生化学反应，生成氟化钙，并沉淀，能有效清除废水中的氟离子。经过实验研究可知，单纯采用石灰这一含有钙离子的物质处理含氟废水，仅能将废水中氟离子的浓度降低到10~20mg/L的范围内，仍旧无法达到国家规定的污水排放标准。污水处理厂可向废水中添加阻碍氟化钙溶解的物质，碳酸盐、磷酸盐等物质可有效减缓氟化钙的溶解速度。经过过滤处理后，经已经沉淀的氟化钙过滤出来，污水中的氟离子以钙盐的形式被过滤和处理，废水中氟离子的浓度降低。

化学沉淀法在污水处理厂作为重要技术和方法，在含氟废水处理时，得到广泛应用。一般而言，污水处理厂采用该技术对化工废水进行初步处理，通过系列操作，将废水中氟离子的浓度控制在10~15mg/L之间，具有高效、低成本、操作简单的优点。在这一基础上，采用其他低浓度氟离子去除技术，如吸附法，对废水进行进一步处理，保证废水达到国家排放标准。但是这一方法具有一定的缺点：反应所产生的氟化钙在沉淀的过程中，容易形成胶体的状态，不容易被沉淀吸附。

（二）混凝沉降法分析

向废水中投放石灰，只能对废水中以游离态而存在的氟离子进行处理，无法与以胶体态存在的氟污染物质进行反应，并对其处理。因此，无法将废水中氟离子的浓度控制在国家一级标准的范围内，并不能达到排放标准。混凝土沉降法主要采用由铝盐、铁盐混合而成的混凝剂，将其投放到废水中，通过吸附、离子交换、络合沉降三种作用，将氟化钙转化为大颗粒的絮凝体，并加速其沉淀，而后采用分离法或过滤法进行固液分离。所产生的絮凝体还会吸附以胶体态存在的氟离子，能有效降低废水中氟离子的浓度。

（三）吸附剂吸附法分析

上述两种含氟废水处理方法主要用于含氟量较高的废水，在低超标的含氟废水中的应用有效性较弱。吸附法则对处理低浓度含氟废水方面尤为适用，可以在废水经过上述两个方法的氟离子处理之后，水质仍旧未达到国家一级排放标准的情况下适用。吸附法处理含氟废水所用到的试剂被称为吸附剂，吸附剂主要可分为三大类：铝吸附剂、稀土吸附剂、树脂吸附剂。例如，活性氧化铝吸附剂在废水处理中的应用程度较高，技术较为成熟，对废水中氟离子的选择性高，在大规模除氟时尤为适用。稀土吸附剂在废水中的再生简单，当废水中的含氟量超标，稀土吸附剂再生，对氟离子进行吸附处理。稀土吸附剂的优点较大，但是在废水处理时，一次性的投入较大，在污水处理厂未得到广泛推广和应用。树脂吸附剂在除氟之后，不会产生二次污染的问题，但是由于该方法所使用的物质成本较高，而含氟废水量大，在含氟废水处理环节的应用程度较低。

（四）化学生物法分析

化学生物法主要利用微电解器、芬顿反应器，让废水中的有机氟断链。在有机氟断链的基础上，向反应器中添加石灰，让断链的氟离子与石灰进行反应，生成氟化钙，并向沉淀的氟化钙中添加絮凝剂，加大沉淀物的颗粒大小，增加沉淀速率，降低废水中氟离子的浓度[3]。对经过沉淀后反应器内的上层清液进行生化处理，水质可得到国际排放标准，将处理后的废水排放到水体环境内。但是这一处理方法的成本较高，且对反应条件较为严苛，因此，化学生物法在含氟废水处理工作中，未得到广泛应用。

三、结语：污水处理厂是保证工业废水达标排放、降低化工生产对环境不良影响的主体。水土环境是生态系统的关键一环，废水排放到水体环境中，直接影响生态环境，间接危及人类社会。氟污染是水体环境污染的主要问题，从业污水处理厂要重点关注含氟废水的处理工作，针对不同浓度的含氟废水，采取相应的处理技术和方法，逐步降低废水中氟离子的浓度，将氟离子的浓度控制在10mg/L的国家排放标准范围内。

参考文献

[1]蔺亚青,刘帆,徐龙贵,潘兴华.工业污水处理厂含氟废水处理技术[J].清洗世界,2023,39(05):131-133.

[2]赵兴华,戴楠楠.含氟废水处理技术简析[J].中国盐业,2021(09):58-60.

[3]杨磊三.某工业污水处理厂含氟废水处理工艺探讨[J].低碳世界,2016(04):5-6.