含氟废水处理

氟是最活泼的元素，在自然界中以萤石(CaF₂)等矿物存在。含氟废水主要来源于电解铝厂、磷肥生产、玻璃厂和陶瓷厂、电镀、煤的燃烧等。电解铝厂用冰晶石 (Na3AlF₆)作为铝矾土还原的催化剂，产生的氟化氢(HF)是一种无色而具有强刺激性和腐蚀性的有毒气体，极易溶于水，故可用水吸收。磷肥的原料是磷矿石，生产时有大量的四氟化硅(SiF4)和氟化氢排出。四氟化硅是无色的窒息性气体，遇水分解为硅酸及硅氟酸。随废水pH值的不同，玻璃和电镀废水一般含有呈氟化氢和氟离子形态的氟。
处理含氟化物废水的方法主要有化学沉淀法和吸附法两类。
(1) 化学沉淀法：化学沉淀法的基本原理是向含氟废水中投加石灰、明矾、白云石等化学药品，形成氟化物沉淀或与其它沉降物共同沉淀。直接投加石灰是降低高浓度氟化物的标准方法，石灰与氟化物在废水中反应生成氟化钙沉淀，反应式如下：

数百至数千mg/L的含氟化物废水，用石灰处理后，氟化物可降低至10～20mg/L(CaF₂在水中的溶解度仅为7.8mg/L，故用石灰沉淀法处理只能达到这样的效果)。用明矾去除氟化物基本上是一种共沉淀现象，因而氟化物是靠氢氧化铝沉淀物去除的。氟化物的最终含量与pH值和明矾用量有关，当pH值为7时处理效果最好。用明矾混凝法处理含氟废水时，一般先用石灰沉淀法处理，使氟化物降低到10mg/L左右，再投加明矾作进一步处理。
(2) 吸附法：吸附法是使废水通过接触床，用矾土或离子交换树脂作为填料，进行反应，将氟化物除去。由于接触法的基本机理是离子交换或表面反应，故通常只适用于氟化物含量在10～20mg/L的废水。用活性矾土接触床处理含氟废水时，需先用石灰沉淀法使氟化物降低到30mg/L左右，然后再通过接触床，这样可使氟化物进一步降低到2mg/L左右。矾土可用氢氧化钠再生。离子交换法也能用于处理含氟废水，交换剂用铝盐进行预处理和再生，但费用较高。