含氟废水处理技术深度除氟

氟是一种非金属化学元素，化学符号F，是已知元素中非金属性最强的元素氟元素的单质是F2，它是一种淡黄色，剧毒的气体，氟气的腐蚀性很强，化学性质极为活泼，是氧化性最强的物质之一，甚至可以和部分惰性气体在一定条件下反应

氟元素存在人体中也存在，在正常成年人体中约含2克～3克，人体含氟约2.6g主要分布在骨骼、牙齿中，在这两者中积存了约90%的氟，血液中每毫升含有0.04微克～0.4微克氟作为一种人体必不可少的微量元素，不仅可以预防龋齿，而且能够促进骨骼代谢

但过量的摄入氟，对人体的健康也是有害的，长期摄入过量的氟，会导致氟斑牙由于氟的亲骨性质，还会改变人体骨质密度，严重者还会得氟骨症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

概况

在工业上，含氟矿石开采、金属冶炼、铝加工、炼焦、玻璃、电子、电镀、化肥、农药等行业排放的废水中常含有高浓度的氟化物

近年来，我国氟化工产业发展迅速，氟化工市场总体上正以15-20%的速度增长，在今后较长时期内，氟化工行业也将是化工领域内发展速度最快的行业之一。但是，氟化工产业迅猛发展带来的环境威胁，已成为该产业持续发展的最大障碍

一方面由于氟化工产品制造过程中会产生大量的含氟废水，很容易污染水体、土壤和植物。另一方面，由于废水处理中的氟元素绝大部分最终都进入到污泥中，因此污泥中的氟含量较高，在储存、运输和处置过程中，很容易造成较为严重和广泛的二次污染，而这种对土壤和地下水的污染一旦形成， 恢复难度极大

我们了解到近年来，我国氟化工企业污染环境案件屡见不鲜，对化工企业属地居民的身体健康形成威胁

2017年8月，有市民反映，山东章丘区刁镇化工园区山东中氟化工科技有限公司最近几年环保问题较多，曾将30吨危险废物随意倾倒在农田里。接到反映后，当地政府高度重视进行了现场调查，调查发现，自2011年以来，该公司发生了三起环保事故，均未造成人员伤亡和次生环境事故

举 人反映的危险废物实为山东某公司污水处理站产生的污泥。2016年，该公司对污水处理站升级改造时，没有按要求将失去活性的污泥交由有资质的危废处置单位处置，而是倾倒在了水寨镇太平村干枯的水塘内。调查还发现，该公司发生第三次环保事故后，山东章丘区安监局对该公司下达了现场处理措施决定书，责令其暂时停产停业整顿

无独有偶，今年8月份，山东省有关部门发布消息称，山东某氟化工公司近期连续两次遭到济南市生态环境局章丘分局的行政处罚，总计被罚款53万元

文号为济环罚字[2019]ZQ第006号的行政处罚决定书显示，今年5月10日，济南市生态环境局章丘分局执法人员对该公司废水排放情况进行了现场监察，企业生产正常

但执法人员对该单位废水总排口取水样一份送监测，济南市章丘区环境保护监测站进行了监测及分析，监测 告[章环监（水）字2019年第48号]显示，该单位外排废水中氟化物4.2mg/L，超过了DB37/3416-2018《流域水污染物综合排放标准》第3部分小清河流域标准

依据相关法律法规，济南市生态环境局章丘分局对该公司处以罚款50万元，并责令其改正违法行为。处罚决定日期为7月8日

文号为济环罚字[2019] ZQ第054号的行政处罚决定书显示，6月5日，济南市生态环境局章丘分局执法人员对该化工公司四氟乙烯干燥器、脱水塔、碱洗塔设备检查时，发现设备倒换使用时排空废气未收集处理。依据相关法律法规，济南市生态环境局章丘分局对该公司处以罚款3万元，并责令其改正违法行为。该处罚决定日期为8月26日。

此外，今年7月26日，江西省兴国县工业园区内的某氟化工有限公司发生的氢氟酸泄漏事故。该公司氢氟酸三期生产线发生少量氢氟酸泄漏。情况发生后，该公司立即组织应急队伍进行现场处置，并在第一时间通知疏散了周边群众

经专家组初步判断，主要原因是：生产线3号炉输送物料出渣螺旋机工作异常，维保人员打开检查口出现少量氟化氢气体泄漏。现场应急人员根据氟化氢气体的特性，采用雾炮、喷水进行吸收，由于设备高温，喷水后产生大量水蒸气。专家组认定现场处置方法及时、得当，泄漏得到全面控制

万幸，当地委托具备资质的第三方检测机构开展了环境监测，对现场及周边空气进行了抽样采集，检测结果显示现场及周边空气质量合格，未造成空气污染;现场喷淋废水全部进入了厂内应急水池，未向厂区外排放，没有造成水质污染

那么，如何采取有效的措施与方案，杜绝氟化工企业水污染呢？现在我们有了一套整体解决方案。

含氟废水处理现状

目前国内外常用的含氟废水处理技术大致分为：

1.化学沉淀法

化学沉淀法是最常用的含氟废水处理方法，主要通过向废水中投加沉淀剂，使氟离子转变成难溶于水的沉淀，或者络合而形成共同沉淀，经过固-液分离作用达到去除氟离子的目的；

2.混凝沉淀法

混凝沉淀法指向高浓度含氟水中投加具有凝聚能力或者能与氟离子发生化学反应的物质，如铝盐、铁盐等混凝剂

原理是混凝剂在水中形成大量带正电荷的胶粒，吸附水中带负电的氟离子

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；

3.电化学法

（1）电凝聚

电凝聚是一种电解方法，铝电极或铁电极作为阳极，在表面直流电场作用下，水解为不同形态的具有凝聚作用的氢氧化物，吸附水中的氟离子和氟络合物，从而去除氟离子

电凝聚法产生的氢氧化物活性大，对氟离子的去除能力强

（2）电渗析

电渗析在直流电场的作用，利用电位差作为推动力，使氟离子和阳离子分别通过离子选择性交换膜流向阳极和阴极，从而去除氟离子

该法无需投加化学药剂，除氟和除盐同步解决，但由于处理系统由多个部分组成，投资大，管理复杂，能耗大，限制了此法的广泛应用

4.膜分离法

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；

行业需求

含氟废水产生企业，需要一种高效、简单、成本低廉的方法，企业对含氟废水处理的需要包括以下三点：

1.高效、稳定的去除废水中的氟，经过处理的废水能够达标排放；

2.一次投资费用低、运行费用低、设备操作维护方便；

3.工艺先进可靠、无二次污染

海普定制化工艺介绍

江苏海普功能材料有限公司地处苏州工业园区，是一家以特种吸附剂、催化剂为核心技术，配套应用工艺开发、技术服务、工程实施等，为客户解决相关环保难题的国家高新技术企业

海普吸附工艺的原理是利用我公司开发的特种吸附材料对要去除的组分或物质进行选择性吸附，当吸附饱和时，再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理，使吸附材料得以再生，如此不断循环进行

吸附处理废水常规工艺图

下图为含氟废水吸附处理工艺流程

含氟废水吸附处理工艺流程

工艺处理效果

采用吸附工艺处理含氟废水，可有效脱除废水中的氟离子

一矿山企业，在开采矿石过程中，产生氟含量为1.4 mg/L左右的地下水，该企业要求处理后废水中氟含量低于0.5 mg/L，实验处理效果表明采用吸附处理，废水中的氟离子去除率稳定在92%以上，出水中氟含量可以控制在0.5 mg/L以下，在保证达到客户的要求的同时留有一定的安全余量，能有效防止入料废水的水质波动造成出水不达标

一企业，产生的氟含量为300 mg/L左右的废水，要求处理后废水中氟含量低于10.0 mg/L，实验采用吸附法处理，废水中的氟离子去除率稳定在96%以上，出水中氟含量低于10.0 mg/L

一企业在生产过程中产生100吨/天、pH为9.5、含氟10.5mg/L的废水，处理要求为≤1mg/L，为此我司利用特制纳米吸附剂对饮用水中的氟离子进行吸附分离处理，吸附处理后的氟含量显著降低，符合客户对该指标的处理要求

核心优势

含氟废水采用吸附法处理的优点有以下几点：

（1）高效去除废水中的氟，去除率高，严格控制处理后废水中氟的浓度，氟含量在0.5 mg/L以下；

（2）对企业现场产生的废水采样样品进行实验，以科技为基础，实验为依据来设计吸附工艺，废水和工艺之间的匹配度100%；

（3）设备占地节省、结构紧凑，土建和设备投资少；脱附剂多次套用、逐级提浓，药剂利用率高，运行费用低；
（4）可实现模块组件形式，能根据生产能力灵活调节，安装方便；

（5）工艺先进、成熟，无二次污染，凭借强大的技术支持和丰富的工程应用经验提供优质的服务。