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在地殼中,氟含量為544ppm,是豐度第13位的元素。氟主要是以螢石(CaF2)、氟磷酸鈣(Ca10F2(PO4)6)、冰晶石(Na3AlF6)等化合物的形式存在于自然界中。巖石、礦物及土壤中的氟是地表水和地下水中氟的主要來源。
工業(yè)生產(chǎn)過程中,也會(huì)排放大量的含氟廢氣、廢液和廢渣,造成工業(yè)氟污染的氟化物主要來源于冶金工業(yè)的煉鋁、煉鋼,化學(xué)工業(yè)的磷肥和氟塑料生產(chǎn),硅酸鹽工業(yè)的磚瓦、陶瓷、玻璃、耐火材料的生產(chǎn),電力工業(yè)的燃煤發(fā)電。
廢氣和廢液會(huì)直接污染環(huán)境,而含氟廢渣也會(huì)成為間接的氟污染源。這些含氟廢氣、廢液和廢渣的特點(diǎn)是排放集中,引起周邊人、畜中毒,引發(fā)地方性氟病。
含氟廢水的處理方法有多種,國(guó)內(nèi)外常用的方法大致分為兩類——沉淀法和吸附法。
除這兩類方法外,還有離子交換樹脂除氟法、超濾膜法、電凝聚法、電滲析法,由于成本高和除氟率低等原因,這些方法至今很少推廣應(yīng)用于常用除氟工藝。
一、化學(xué)沉淀法
對(duì)于高濃度含氟水(氟離子濃度大于20mg/L),一般采用石灰或電石渣沉淀法,利用石灰中的鈣離子與氟離子生成氟化鈣沉淀而去除氟離子?;瘜W(xué)沉淀法具有原理簡(jiǎn)單、處理方便、成本低、效果好的特點(diǎn),目前廣泛應(yīng)用于處理高濃度的含氟水。但在一定程度上存在設(shè)備龐大、處理后出水很難達(dá)標(biāo)、沉渣沉降緩慢且脫水困難等缺點(diǎn),常常需要添加氯化鈣或其他混凝劑,使沉淀加速。
二、混凝沉淀法
該方法是將酸、堿含銅廢液經(jīng)由第一次中和、離心過濾、再次中和結(jié)晶,以及篩濾與脫水等作程序而制得具有較高品質(zhì)硫酸銅的方法。這種方法得到了產(chǎn)品硫酸銅,產(chǎn)品附加值比銅泥高。但廢液中的銅以硫酸銅的形式回收之后,廢水也需要排放,污染環(huán)境。
三、混凝沉淀法
對(duì)于低濃度含氟水(氟離子濃度小于20mg/L),一般采用混凝沉降法,利用混凝劑在水中形成帶正電的膠粒吸附水中的F-,使膠粒相互并聚為較大的絮狀物沉淀,以達(dá)到除氟的目的?;炷两捣ň哂兴巹┩都恿可佟⑻幚硭看蟮葍?yōu)點(diǎn),但一般只適用于含氟較低的水處理,如果要取得更好的效果則需要與其他方法聯(lián)合使用。
但除氟效果受攪拌條件、沉降時(shí)間等操作因素及水中CO32-、SO42-、Cl-等陰離子濃度的影響較大。近年來隨著化學(xué)和水處理工業(yè)的不斷發(fā)展,很多高效的混凝除氟劑不斷涌現(xiàn),使強(qiáng)化混凝技術(shù)重現(xiàn)生機(jī),隨著傳感技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)時(shí)控制混凝劑的投加量已成為可能。