9.4 含氟污水

9.4.1 含氟化物的污水大多来自磷肥生产(如普钙磷肥)和氟化工(包括氯烃、无水氟化氢、氟氯烃、四氟乙烯、聚四氟乙烯、多晶硅等)，上述化工产品排出的污水含氟浓度很高，可达几千毫克每升至几万毫克每升。普钙生产中的含氟污水通常来自氟硅酸盐加工装置，主要含氟硅酸盐和盐酸。氟化工生产排出的污水以含氢氟酸、氟盐和盐酸为主。另外，硫酸生产也有含氟和砷的酸性污水排出。化学沉淀法处理含氟污水是最主要和经济的处理方法，常用沉淀剂有石灰石(CaCO₃)消石灰[Ca(OH)₂]和电石渣，[Ca(OH)₂]既可以中和污水中的酸，又可去除可溶性氟化物，但CaCO₃是一种难溶物质，只能用于处理氢氟酸，不能用于处理氟化钠及氟硅酸盐类。表6是含氟污水化学沉淀法处理效果的比较：

表6 含氟化物污水沉淀法处理效果比较

 采用石灰沉淀时生成氟化钙沉淀，18℃时氟化钙在水中的溶解度为16.3mg/L，折合成氟为7.9mg/L，故石灰除氟能达到的理论极限约为8mg/L，已接近现行国家标准《污水综合排放标准》GB 8978的一级标准10mg/L。石灰沉淀法处理含氟污水时，影响去除效果的因素很多，如沉淀时间、沉淀池形式、pH值、温度、盐效应和同离子效应等。所以，不同污水虽然氟的含量接近，用同一种方法处理时，由于操作、运行条件不同，处理效果均有差异。实际操作中，由于难以彻底分离沉淀物，处理后污水中残留氟的浓度一般在20mg/L左右。如果加入过量的石灰，pH值达到12～14时，虽然污水中的氟可以降到10mg/L以下，但由于生成的沉淀物沉降速度慢，且处理后出水还要加大量酸中和，操作比较困难，处理成本也较高。基于上述原因，本条根据污水中氟离子的浓度规定了不同的处理方法：
    1 对于高浓度含氟污水，可先采用石灰沉淀法进行二级沉淀处理，铝盐(或镁盐)进行絮凝沉淀。
    2 对于低浓度的含氟污水(氟离子浓度50mg/L以下)可采用石灰-铝盐(或镁盐)处理，处理时应先投加石灰。采用铝盐时，pH值宜控制在6～7.5，硫酸铝或聚合氯化铝在水中生成氢氧化铝絮体，可吸附水中的氟化钙结晶体及氟离子，通过沉淀去除。采用镁盐时，pH值宜控制在10～11，镁盐可采用硫酸镁、氯化镁等。
9.4.2 硫酸铝沉淀法生成的沉淀物体积较大，沉降速度慢，加入适量的聚丙烯酰胺(PAM)作助凝剂可大大提高沉降速度。