隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，半導(dǎo)體、表面處理、采礦等行業(yè)產(chǎn)生了大量的高氟廢水，由于高氟水對(duì)人體健康具有較大危害，含氟污水治理己經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。多年以前，含氟廢水的處理，一般下游污水處理廠通過(guò)合并多股廢水，稀釋總排水的氟濃度，以進(jìn)行排放。但隨著國(guó)家環(huán)保要求的日益嚴(yán)苛，各地區(qū)環(huán)保部門紛紛嚴(yán)控含氟廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。很多企業(yè)也在尋求更有效更經(jīng)濟(jì)的處理含氟廢水的方法，一般要求處理出水≤1.0 mg/L。
圖1 表面處理車間(左)及污水排放(右)
含氟廢水的處理方法有多種，目前工程中應(yīng)用較多的主要包括沉淀法、膜處理法及吸附法。
沉淀法主要采用鈣鹽沉淀法，即向廢水中投加石灰，使氟離子與鈣離子生成氟化鈣沉淀除去。該工藝方法簡(jiǎn)單、處理方便、費(fèi)用低，但處理后廢水含氟量仍較高(>20ppm)，難以達(dá)標(biāo)；另外污泥量較大，脫水困難，管道易結(jié)垢，后處理費(fèi)用高(如圖2a所示)。此外，也有報(bào)道用除氟藥劑去除水中氟離子，但大多去除效果不穩(wěn)定，通常需要過(guò)量使用，運(yùn)行費(fèi)用高，而且很多藥劑本身是有機(jī)物，會(huì)產(chǎn)生COD等二次污染問題。
膜處理法主要包括電滲析及反滲透。雖能夠有效去除氟離子，并且無(wú)污泥產(chǎn)生；但膜易污染(如圖2b所示)，后期更換、維護(hù)成本過(guò)高。
吸附法具有操作方便、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，以活性氧化鋁為主，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。但活性氧化鋁除氟普遍存在吸附容量小、選擇性低、再利用困難、成本費(fèi)用高等問題。因此，仍需一種具有高吸附容量、高選擇性、易再生能力及高循環(huán)性的吸附劑，以有效用于含氟廢水的處理。
此外，工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的高氟高鹽料液，大多要求直接除氟，要求不引入其他物質(zhì)，以便料液后續(xù)處理或利用。吸附法是可靠的備選技術(shù)，但前提是吸附劑須具有高選擇性高吸附容量。
圖2-管道結(jié)垢(a)和膜污染(b)
根據(jù)含氟廢水的特點(diǎn)，以及氟離子的理化特性，我司研發(fā)了系列高性能除氟吸附劑(如圖3所示)，除了可用于常規(guī)含氟廢水的達(dá)標(biāo)處理，也可用于高氟高鹽料液，滿足客戶生產(chǎn)需求。
圖3 除氟吸附劑系列
除氟吸附劑的實(shí)際應(yīng)用
某農(nóng)化企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生一股高氟廢水，需要達(dá)標(biāo)處理。經(jīng)過(guò)我司特種吸附劑處理后，數(shù)據(jù)如下表1所示。處理前后外觀如圖4所示，吸附后廢水由黃色轉(zhuǎn)變成了無(wú)色，能夠直接達(dá)標(biāo)排放。
表1-原水、客戶需求及海普吸附劑處理后的出水氟濃度對(duì)比
圖4-原水(左)與出水對(duì)比(右)
某鋰電回收企業(yè)，在有價(jià)金屬資源回收中產(chǎn)生兩股含高氟高鹽料液，需要除氟處理，要求不引入其他離子。經(jīng)過(guò)我司高選擇性除氟吸附劑處理后，相關(guān)數(shù)據(jù)見表2所示。
表2-原水、客戶需求及海普吸附劑處理后的出水氟濃度對(duì)比
由表2可見，我司除氟吸附劑性能優(yōu)異。另外，對(duì)相關(guān)吸附劑進(jìn)行了多批次穩(wěn)定性測(cè)試，如圖5所示。經(jīng)過(guò)數(shù)十批穩(wěn)定性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，可見特種除氟吸附劑性能穩(wěn)定可靠。
圖5-除氟吸附劑循環(huán)穩(wěn)定性
