含氟废水怎么处理/含氟污水处理设备工艺

化学沉淀法

• 工艺原理：向含氟废水中投加钙盐等化学药剂，使氟离子与钙离子等形成难溶性的氟化物沉淀，从而将氟离子从废水中去除。常用的钙盐有石灰、氯化钙等。以石灰为例，发生的化学反应主要为。
• 设备组成
  • 反应池：一般为混凝土结构，设有搅拌装置，使药剂与废水充分混合反应。
  • 沉淀池：可采用竖流沉淀池或辐流沉淀池等，用于使生成的氟化钙沉淀与上清液分离。
• 工艺特点
  • 优点：工艺简单，操作方便，处理成本相对较低，能有效去除高浓度含氟废水中的氟离子。
  • 缺点：产生的污泥量较大，需要后续的污泥处理设施；处理后的废水中氟离子浓度难以达到较低水平，通常在 10 - 30mg/L 左右。

混凝沉淀法

• 工艺原理：利用混凝剂在水中形成的胶体颗粒，通过吸附、架桥、网捕等作用，将废水中的氟离子与其他杂质一起凝聚成较大的颗粒，然后在重力作用下沉淀分离。常用的混凝剂有聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）等。
• 设备组成
  • 混凝剂投加系统：包括药剂储存罐、计量泵等，用于准确投加混凝剂。
  • 混合反应池：一般分为快速混合区和慢速反应区，使混凝剂与废水充分混合反应。
  • 沉淀池：与化学沉淀法中的沉淀池类似，用于实现固液分离。
• 工艺特点
  • 优点：对氟离子的去除效果较好，能适应一定范围的氟离子浓度变化，同时还能去除废水中的其他悬浮物和部分有机物。
  • 缺点：需要根据废水的水质和氟离子浓度等因素选择合适的混凝剂和投加量，操作相对复杂；处理效果受水质影响较大。

吸附法

• 工艺原理：利用吸附剂的表面特性，将废水中的氟离子吸附在其表面，从而达到去除氟离子的目的。常用的吸附剂有活性氧化铝、沸石、活性炭等。以活性氧化铝为例，其表面存在大量的羟基等活性基团，氟离子通过离子交换和化学吸附等作用与活性氧化铝表面的羟基发生反应，被吸附在活性氧化铝上。
• 设备组成
  • 吸附柱：一般为圆柱形，内部填充吸附剂，废水从吸附柱顶部进入，底部流出。
  • 反冲洗系统：用于定期对吸附柱进行反冲洗，去除吸附剂表面的杂质和饱和的氟离子，恢复吸附剂的吸附性能。
• 工艺特点
  • 优点：处理效果好，能将废水中的氟离子浓度降低到较低水平，一般可达到 1mg/L 以下；设备占地面积小，操作简单。
  • 缺点：吸附剂的吸附容量有限，需要定期更换或再生吸附剂，运行成本较高；对进水水质要求较高，水中的悬浮物、有机物等可能会影响吸附效果。

离子交换法

• 工艺原理：利用离子交换树脂上的可交换离子与废水中的氟离子进行交换反应，将氟离子去除。例如，强碱性阴离子交换树脂可以与氟离子发生交换反应，树脂上的氯离子等与氟离子进行交换，从而将氟离子吸附在树脂上。
• 设备组成
  • 离子交换柱：与吸附柱类似，内部填充离子交换树脂，废水在柱内与树脂进行离子交换反应。
  • 再生系统：包括再生剂储存罐、计量泵等，用于对饱和的离子交换树脂进行再生，恢复其交换性能。
• 工艺特点
  • 优点：去除氟离子的效果稳定，对低浓度含氟废水的处理效果较好；可以实现氟离子的回收利用。
  • 缺点：离子交换树脂的价格较高，运行成本较大；树脂的交换容量有限，需要频繁再生，操作较为复杂。

膜分离法

• 工艺原理：利用半透膜的选择透过性，在压力差等驱动力的作用下，使废水中的氟离子等溶质与水分离。常用的膜分离技术有反渗透、纳滤等。在反渗透过程中，水分子在压力作用下透过半透膜，而氟离子等溶质被截留，从而实现氟离子的去除。
• 设备组成
  • 膜组件：是膜分离设备的核心部件，由膜元件和外壳等组成，常见的膜组件有卷式、中空纤维式等。
  • 高压泵：为膜分离过程提供压力驱动力，使废水在膜表面形成一定的流速。
  • 预处理系统：包括过滤、除铁、除有机物等设备，用于去除废水中可能对膜造成污染和堵塞的杂质，保证膜的性能和使用寿命。
• 工艺特点
  • 优点：处理效果好，能有效去除废水中的氟离子和其他溶解性杂质，出水水质高；操作简单，自动化程度高，占地面积小。
  • 缺点：膜组件价格昂贵，投资成本高；膜容易受到污染，需要定期进行清洗和维护，运行成本较高；对进水水质要求严格，需要进行完善的预处理。