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一、含氟废水处理方法

含氟废水：面临的环境挑战

含氟废水是一种极具威胁性的污染物，其来源可来自于化工领域，众多化学反应涉及含氟原料的使用，不可避免地产生含氟废水；在冶金行业中，氟可从在矿石中释放从而进入至废水中；在半导体制造、刻蚀、清洗等关键工艺大量使用含氟化学品，导致含氟废水的产生量剧增。含氟废水对生态环境的破坏是多方面的，若是含氟废水未能够直接排入水体中，氟化物将在水体中迅速扩散，破坏水生生态系统的平衡。

含氟废水处理方法

含氟废水处理需要遵循的原则是：从源头控制的角度出发，含氟废水处理是首要原则，在工业生产过程中首先要清洁生产，减少氟原料污染物的使用，优化生产工艺，防止污水外排，进而综合回收和利用。在综合利用角度，需采用沉淀、结晶、离子交换等方法处理含氟废水中氟资源如氟化钙、氟化铝等，实现资源的回收和利用。

面对复杂的工业废水，处理方法呈现出多元化的特点，传统的工业废水处理方法有物理处理法、化学处理法、生物处理法。

物理处理法是工业废水处理的基础环节，主要借助物理作用对废水中的污染物进行分离和去除。常用的处理含氟废水主要有沉淀法、气浮法等。在光伏含氟废水处理行业中，气浮法由于实用性较强经常联合使用，处理效果更佳，其主要操作方式是通过向废水中引入气泡，使悬浮物或油脂附着在气泡表面并浮起，从而实现污染物的去除。沉淀法是通过重力沉降分离废水中呈悬浮状态的污染物质的方法。

化学处理法是利用化学反应将水中的污染物转化为无害物质或沉淀物的方法。化学沉淀法是将一定量的化学试剂投加到含氟废水中，使其与废水中的氟生成氟化物沉淀或者利用共沉淀吸附氟离子，然后用过滤或自然沉降等方法使沉淀物与水分离，达到除氟的目的。

生物处理法是利用微生物的代谢作用对废水进行处理的一种方法，是当前工业废水处理领域中应用最广泛、效果最显著的技术之一。活性污泥法是通过引入活性污泥中的微生物来分解废水中的有机物。活性污泥法对COD的去除率可达85%以上，适用于处理含有大量有机物的废水。生物膜法是将微生物附着在固体载体表面，形成生物膜法，利用其代谢作用去除水中的污染物。

目前，沉淀法是除氟工艺中应用最广泛的一种方法，适用于处理质量浓度在1000mg/L以上的含氟废水，具体的使用方式是通过添加化学药剂，使废水中的溶解性污染物转化为沉淀物，从而实现去除。常用的沉淀剂有生石灰、熟石灰、电石渣、碳酸钙、石粉、可溶性钙盐等。化学沉淀法虽然方法简单、处理费用低，但存在二次污染问题，很难达到国家一级排放标准，而且存在泥渣沉降缓慢的缺点。

二、含氟废水处理工艺优化解析

在含氟废水处理过程中，水处理药剂起着关键作用，在废水处理中的氟化物转化为无害物质或易于分离的形态。常见的水处理药剂有氯化钙、铝盐类、有着各自独特的除氟原理、优缺点和适用情况。

在含氟废水处理中采用钙盐化学沉淀+铝盐吸附混凝沉淀的联合三级除氟工艺，并循环二次沉淀形成的泥渣至一次除氟反应池进行二次除氟，最大限度地去除氟化物，达到了良好的处理效果在含氟废水中加入Ca(OH)₂，随着溶液中Ca²⁺和F^-溶度积的增大，当它们的溶度积超过其标准Ksp时，则会生产CaF₂沉淀。

混凝剂和助凝剂的投加：在形成CaF₂沉淀的溶液中投加三价铝盐和阴离子助凝剂。经水解、缩聚形成高分子聚合物，钙盐中和产生的氟化钙沉淀被胶体吸附，形成粗大絮凝体。

当投加量大到足以迅速沉淀金属氢氧化物或金属碳酸盐时，水中的胶体和细微悬浮物被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网捕，促进氟化钙盐沉淀颗粒的形成和长大，形成絮状矶花从而沉积于沉淀池底部，通过刮泥机排至污泥池。

三级除氟：在第三级除氟段添加聚合氯化铝及聚丙烯酰胺，利用聚合氯化铝的吸附作用进一步降低水中氟化物的浓度，保证出水氟化物达标。

泥渣循环：处理中只投加氢氧化钙处理效果并不理想，主要是因为诱导沉淀形成的晶核难以生成，将已形成的CaF₂沉淀作为晶种加入，有利于后续沉淀形成，不但可节省钙盐的投加费用，还可以降低水中总硬度，为后期废水综合利用降低处理费用。

一、二级沉淀池形成的泥渣中含有大量未利用的钙盐和CaF₂沉淀，根据水质酸碱度和氟化物浓度分别将沉淀池部分氟化钙污泥泵回一级、二级除氟反应池重复利用。