氟化工行业含氟废水回收处理技术汇总

来源:废水回收处理编辑:lin时间:2022-06-29

  氟是一种化学符号为F的非金属化学元素,氟的基本物质是F2。它是一种淡黄色的剧毒气体。氟气具有很强的腐蚀性和极为活跃的化学性质,具有氧化性,在某些条件下甚至可以与某些惰性气体发生反应。

  氟也存在于人体内。正常成人体内氟含量约为2g~3g,人体内氟含量约为2.6g,主要分布在骨骼和牙齿中。大约90%的氟在这两种环境中积累。血液中每毫升含氟0.04μg~0.4μg。氟作为人体必需的微量元素,不仅能预防龋齿,还能促进骨代谢。

  然而,过量摄入氟也对人体健康有害。长期摄入过量氟会导致氟斑牙。由于氟对骨骼的有害性,它还会改变人体的骨密度,甚至导致氟骨症。世界卫生组织将氟列为人体吸收的第三大污染物,并导致除砷和硝酸盐以外的主要疾病。

  近年来,我国氟化工发展迅速,氟化工市场总体以15%-20%的速度增长。从长远来看,氟化工也将是化学工业中发展较快的行业之一。然而,氟化工的快速发展所带来的环境威胁已成为该行业可持续发展的障碍。

  一方面,氟化工产品生产过程中会产生大量含氟废水,容易污染水、土壤和植物。另一方面,废水回收处理中的大部分氟进入污泥,因此污泥中的氟含量较高。在储存、运输和处置过程中,容易造成更严重、更广泛的二次污染,一旦形成对土壤和地下水的污染,很难恢复。

  在工业中,含氟矿石开采、金属冶炼、铝加工、焦化、玻璃、电子、电镀、化肥、农药等行业排放的废水往往含有高浓度的氟化物。近年来,我国氟化工企业环境污染案件屡见不鲜,对当地化工企业居民的健康构成威胁。

  目前,国内外常用的含氟废水回收处理技术大致分为:

  1、化学沉淀法

  化学沉淀法是处理含氟废水常用的方法。主要是通过向废水中加入沉淀剂,将氟离子转化为难溶于水的沉淀,或络合形成普通沉淀。通过固液分离达到去除氟离子的目的。

  2、混凝沉淀法

  混凝沉淀法是指在高浓度含氟水中加入铝盐、铁盐等具有混凝能力或与氟离子发生化学反应的物质。其原理是混凝剂在水中形成大量带正电的胶体颗粒,并吸附水中带负电的氟离子。该方法具有效率高、操作简单、功耗低等优点,但占地面积大、试剂用量不确定,容易造成水体二次污染。

  3、电化学方法

  (1)电凝

  电凝是一种电解方法。阳极采用铝电极或铁电极。在表面直流电场的作用下,它被水解成具有缩合作用的不同形式的氢氧化物,吸附水中的氟离子和氟络合物,从而去除氟离子。电凝聚法制备的氢氧化物活性高,除氟能力强。

  (2)电渗析

  在直流电场的作用下,电渗析利用电位差作为驱动力,使氟离子和阳离子分别通过离子选择交换膜流向阳极和阴极,从而去除氟离子

  这种方法不需要添加化学品,同时解决了氟和盐的去除问题。但由于处理系统由多个部分组成,投资大,管理复杂,能耗高,限制了该方法的广泛应用。

  4、膜分离

  纳滤膜是20世纪90年代兴起的一种膜分离技术。它是以膜的纳米孔径命名的。

  纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的新型压力驱动膜分离工艺。该方法特别适用于小分子有机化合物的分离,可以填补超滤和反渗透留下的空白。

  它能截留小分子有机物,使盐渗透,外部压力远低于反渗透膜。

  虽然纳滤膜需要较少的外部压力和对膜的污染,但初始投资成本较高。此外,它还会产生一定量的浓缩水,需要后续处理,这阻碍了它的进一步推广应用。

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