1、含氟废水处理方法石灰沉淀法1. 对于高浓度含氟工业废水，一般采用石灰沉淀法，利用石灰中的钙离子与氟离子生 CaF2 沉淀而除去氟离子。2. 石灰投加的方式可采用投加石灰乳或投加石灰粉，一般情况下，投加石灰粉适合在酸性较强的场合，投加石灰乳多在 pH 相对较高的场合。石灰的价格便宜，但溶解度低，因此很多时候只能以乳状液投加，由于生的 CaF2沉淀包裹在 Ca（OH） 2颗粒的表面,使之不能被充分利用,因而用量大.除去 1mg 氟理论上约需要消耗氧化钙的量为 1.47mg,但由于废水中其他物质的影响以及氧化钙除氟效果比较差,实际处理过程中,石灰投加量往往需要过量 50%以上.3. 而在投加石灰乳时
2、,即使其用量使废水 pH 达到 12,也只能使用权废水中氟离子浓度下降到 15mg/L 左右,且水中悬浮物含量很高,达不到 GB897996污水综合排放标准一级标准要求.原因是,一方面由于石灰乳的溶解度较小,未能提供充足的 Ca2+使之形成CaF2沉淀,另一方面,在反应过程中形成的 CaF2,常温下难溶于水,溶度常数 K=2.710-10，18时，CaF 2在水中的溶解度是16.3mg/L,折合含氟量 7.7mg/L,在此溶解度下的氟化钙会形成沉淀物,用石灰中和产生的 CaF2沉淀是一种细微的结晶(颗粒小于3 的颗粒占 60%左右)，根据斯托克斯公式，细小微粒的沉降速度与颗粒粒径的平方成正比，
3、CaF 2的沉降速度很慢。4. 若含氟废水中还含有别的物质时，会对氟化物的除去效果产生影响。当水中含水量有一定数量的盐类，如氯化钠、硫酸钠、氯化氨时，将会增大氟化钙的溶解度；当水中含有氯化钙、硫酸钙等盐类时，由于同离子效应可进一步降低 CaF2在水中的溶解度，因而增加脱氟能力，反应生成的悬浮物经混凝沉淀后，可达标排放。因此在实际处理过程中常常在已投加石灰处理的含氟废水中加入另一种易溶钙盐如氯化钙等，利用同离子效应，使氟化钙的溶解平衡和溶解度受到影响，从而析出更多的氟化钙沉淀。同离子效应理论认为在难溶电解质的饱和溶液中，加入含有同离子的另一电解质时，原有的电解质溶解度降低。含氟废水中加入Ca（O
4、H）2，可以生成 CaF2。随着反应的进行 CaF2的浓度不断升高。当 CaF2的浓度超过了饱和溶解度时，就会有固体 CaF2析出。溶液能否有固体析出，是根据溶度积规则判断的。工程中经常采用 CaCL2 作为降低 CaF2饱和溶解度的同离子。因为 CaCL2 的溶解度很高，而且是一种中性盐，投加后不会对 pH 值产生影响。工程中的做法是投加盐酸，与投加 Ca（OH）2 反应生成 CaCL2。因此投加的 Ca（OH）2 不仅要能够满足中和 HF，还要能够满足与 HCL 反应生成 CaCL2。5. 若含氟水中溶有碳酸钠、重碳酸钠时，直接投加石灰或氯化钙，除氟效果会降低。这是因为废水中存在着一定量的
5、强电解质，产生盐效应，增加了氟化钙的溶解度，降低除氟效果。其有效的处理方法是先用无机酸将废水 pH 调到 6-8 之间，再与氯化钙等反应就可有效地除去氟离子。6. 若废水中含有磷酸根离子，则先用石灰处理至 PH 大于 7，再将沉淀物分离出来。对于成分复杂的含氟废水，可用加酸反调 pH值法，即首先在废水中加入过量的石灰，使 Ph=11，当钙离子不足时补加氯化钙，搅拌 20min，然后加盐酸使废水 pH 反调到7.58,搅拌 20min,加入混凝剂，搅拌后放置 30min，然后底部排泥，上清液排放。7. 在任何 pH 下，氟离子的浓度随钙篱子浓度的增大而减小。在钙离子过剩量小于 40mg/L 时，
6、氟离子浓度随钙离子的浓度增大而迅速降低,而钙离子的浓度大于 100mg/L 时氟离子的浓度变化缓慢。因此，在用石灰沉淀法处理含氟废水时不能用单纯提高石灰过剩量的方法来提高除氟效果，而应在除氟效率与经济性二者之间进行协调考虑,使之既有较好的除氟效果又尽可能少地投加石灰。这也有利于减少处理后排放的污泥量。8. 钙盐沉淀法用于处理低氟浓度废水交果不佳，主要是因为诱导沉淀形成的晶核很难生成，此时可采用加入新形成的 CaF2沉淀作为晶种，可增强除氟效果。王而力等人研究了低氟浓度条件的氟化钙沉淀反应行为和氟化钙晶核对氟化钙沉淀反应的作用，结果表明，低氟浓度条件下，诱导沉淀形成的晶核很难生成，致使氟化钙沉淀
7、难以生成，而加入氟化钙晶核可以促进氟化钙沉淀生成，氟化钙晶核既可降低沉淀反应启动钙浓度，在相同钙浓度的条件下，又可使废水中氟浓度降得更低，在处理低氟浓度的废水中，氟化钙晶核的适宜用量为 2.5kg/T 废水.有研究者认为在低氟浓度废水中 SiF62+ 或 PO43- 的存在是造成对 F-的去除效果不好与不稳定的主要原因,降低 pH 值,可减少 SiF62+ 或 PO43-的不利影响,并用几种实际的电子废水进行了验证,要有效地除去 SiO2 与 F-比值高的废水中 F-,pH 值应当低于 9,处理 PO43-浓度比较高的废水,甚至需要将 pH 值降到更低.研究还发现,晶体生成法对处理 PO43-
8、浓度高的废水也是有效的.在处理低浓度(50mg/L)含氟废水时,先将少部分废水与全部剂量的 Ca2+混合,然后再与剩余的废水混合,明显地改善了 F-的去除性能,并用来代替加入品种的方法.9. 张希祥王煤等人提出以使用氧化钙粉代替石灰乳处理高浓度含氟废水,可使废水中 F-除去 99.9%达到10mg/L,并得出了废水处理的最适宜工艺条件为,温度 6080,搅拌时间 60min,氧化钙粉末用量为理论用量的 110%.可比石灰沉淀法节约成本 70%80%,同时可回收纯度为 80%以上的 CaF2和大量的 NH3,社会效益和经济效益显著电石渣沉淀法1. 在含氟废水实际处理过程中更多的是使用更廉价的电石渣（废渣）来代替石灰.电石渣是生产乙炔气、聚氯乙烯、聚乙烯醇等产品排出的废渣，其主要成分是 Ca（OH）2.2. 电石渣代替石灰石处理含氟废水,其基本原理与石灰石处理基本一致但处理效果优于石灰法,且沉渣易于胶水和沉淀.按废水 10%的比例,将电石渣投入废水中,用机械搅拌中和,控制 pH=5.56,排入沉淀池,中和效果与石灰石相似,但沉降速度比石灰快 23倍,并且进一步降低了处理费用,达到以废治废的目的.
