含氟废水处理方法范文1
【关键词】半导体厂；废水处理；含氟废水
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着半导体工艺技术的迅速发展和生产量的增加，半导体厂排出的含氟废水量急剧地增加。废水中含复合离子的种类也增多。各工序需要处理的废水各不相同，其中腐蚀基片的废水是以氢氟酸为主的混合酸，它被排出的量最多。为了防止这些废水对环境生态的污染和破坏，必须设法降低废水中的含氟浓度。因此，如何处理这种废水是一个重要的研究课题。
1 半导体厂含氟废水的产生
半导体生产工艺复杂,工艺步骤多,同时使用多种化学试剂和特殊气体。主要生产工序包括:硅片清洗、氧化/扩散、化学气相沉积(CVD)、光刻、去胶、干法刻蚀(DE)、湿法腐蚀(WE)、离子注入（IMP）、金属化(溅射镀膜PVD、电镀铜)、化学机械抛光CMP、检测。其中刻蚀工序等使用氢氟酸、氟化铵及用高纯水清洗,这是含氟废水的来源。含氟废水对粘膜、上呼吸道、眼睛、皮肤组织有极强的破坏作用。吸入后可导致咽喉及支气管炎症、水肿、痉挛及化学性肺炎、肺气肿而致死。
2含氟废水处理的基本工艺
当前，国内外高浓度含氟废水的处理方法有数种，常见的有吸附法和沉淀法两种。其中沉淀法主要应用于工业含氟废水的处理，吸附法主要用于饮用水的处理。另外还有冷冻法、离子交换法、超滤除氟法、电凝聚法、电渗析、反渗透技术等方法。
2.1沉淀法
沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一，是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通过固体的分离达到去除的目的，药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。
2.1.1化学沉淀法
化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理，采用较多的是钙盐沉淀法，即石灰沉淀法，通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成CaF2沉淀，来实现除去使废水中F-的目的。该工艺简单方便，费用低，但是存在一些不足。废水中F-浓度≤15mg/L后，再加石灰，很难再形成沉淀物，因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理或预处理。另外，产生的CaF2的沉淀包裹在Ca（OH）2颗粒的表面，Ca（OH）2不能被充分利用。近年来，一些专业人士对工艺进行了大量的研究，在加钙盐的基础上，加上铝盐、镁盐、磷酸盐等，除氟效果增加的同时提高Ca（OH）2了利用率。在加石灰的基础上加入镁盐，通过石灰与含镁盐的水溶液作用，生成氢氧化镁沉淀，实现对氟化物的吸附。在废水中加入硫酸铝、明矾等铝盐，水解生成氢氧化铝，在混合过程中氢氧化铝与氟离子发生反应生成氟铝络合物，氟铝络合物被氢氧化铝矾花吸附而产生沉淀。另外，可以在水中加入氯化钙、复合铁盐作混凝剂，高分子PAM作絮凝剂，在不增加现有设备处理设备的基础上，提高了废水处理效果。
2.1.2混凝沉淀法
混凝沉淀法是通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂，在水中形成带正电的胶粒，胶粒能够吸附水中的F-而相互并聚为絮状物沉淀，以达到除氟的目的。混凝沉淀法一般只适用于低氟的废水处理，一般通过与中和沉淀法配合使用，实现对高氟废水的处理。由于除氟效果受搅拌条件、沉降时间等因素的影响，因此出水水质会不够稳定。
铁盐类混凝剂一般需要配合Ca(OH)2使用，才能实现高效率，并且处理后的废水需要用酸中和后才能排放，因此工艺比较复杂。铝盐除氟法是在水中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-。由于药剂投加量少、成本低，并且一次处理后出水即可达到国家排放标准，因此铝盐混凝沉降法在工业废水处理中应用较为广泛。
2.2吸附法
吸附法是将装有活性氧化铝、聚合铝盐、褐煤吸附剂、功能纤维吸附剂、活性炭等吸附剂的设备放入工业废水中，使氟离子通过与固体介质进行特殊或常规的离子交换或者化学反应，最终吸附在吸附剂上而被除去，吸附剂还可通过再生恢复交换能力。为了保证处理效果，废水的PH值不宜过高，一般控制在5左右，另外吸附剂的吸附温度要加以控制，不能太高。该方法一般用于低浓度含氟废水的处理。
2.3化学混凝沉淀法
化学沉淀法就是利用利用离子与氟离子结合生成难溶于水的CaF2沉淀，等沉淀后以固液分离手段将F-从废水中去除。化学方程式如下：
Ca2++2F-=CaF2
如果在废水中同时加如钙盐和磷酸盐，能够形成更难溶于水的含氟化合物，是水中F-的残留量更低，提高了除氟效果。化学方程式如下：
F-+5 Ca2++3P043-=Ca5(PO4)3F
混凝沉淀法通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂，在配加Ca(OH)2，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-。如加入铝盐，Al3+与F-形成AlFx(3-x)+，夹杂在AI(OH)3中被沉淀下来。
化学混凝沉淀法将化学沉淀和混凝沉淀结合起来使用，能够解决一些常用方法处理以后存在的水质不稳定，药剂使用量过多，或存在二次污染等问题。
2.4其他方法
除了上述比较常用的方法外，还有一些方法虽然没有被普遍应用，但是已经成为行业人士研究的对象，在一些特种含氟废水处理中取得较好的效果。其中包括离子交换法、电渗析、反渗透膜法等方法。反渗透技术借助比渗透压更高的压力，使水分子改变自然渗透方向，通过反渗透膜被分离出来，早先应用于海水淡化和超纯水制造工艺中。当前使用的反渗透膜主要有低压复合膜、海水膜和醋酸纤维素膜等。电渗析法是外加直流电场，利用离子交换膜的选择透过性，使水中的离子能够定向迁移。离子交换法是使用离子交换树脂或离子交换纤维实现除氟离子的一种方法。离子交换树脂需要用铝盐进行预处理和再生，因此费用会比较高。与离子交换树脂相比，离子交换纤维耗资小，而且比表面积较大，吸附能力强，交换速度及再生速度快，具有良好的耐辐照性能，是一种理想的深度去除水中氟离子的方法。
结束语
随着越来越多的半导体企业在中国设立工厂,含氟废水的处理已经成为日益紧迫和必须解决的问题,处理好含氟废水必将获得良好的环境和社会效益,为中国的环境保护战略的实施作出重要的贡献。
参考文献
[1] 童浩.一种含氟废水的处理方法[J]. 化工进展. 2008(05)
含氟废水处理方法范文2
关键词：含氟；废水处理；研究
1前言
氟是人体必需的微量元素之一，适量的氟有益于人力健康，但是含量过低或过多都会危害健康，特别是过多会引起氟中毒。人们日常饮用水含氟量一般控制在0.4～0.6mg/L，长期饮用氟离子浓度大于1mg/L水对人体不利，严重的会引起氟斑牙与氟骨症以及其他一些疾病，甚至会诱发肿瘤的发生，严重威胁人类健康。
现代工业的发展的同时，排放了大量的高浓度含氟工业废水，这些废水一般含有呈氟离子(F-)形态的氟。而很多企业尚无完善的处理设施来对这些废水加以处理，排放的废水中氟含量超过国家排放标准，氟离子浓度应超过了10mg/L，严重地污染着人类赖以生存的环境的同时给人类的健康造成很多威胁。因此，高浓度含氟废水处理研究成为了当前环保及卫生领域重要的研究课题。
2含氟废水处理的基本工艺研究
当前，国内外高浓度含氟废水的处理方法有数种，常见的有吸附法和沉淀法两种。其中沉淀法主要应用于工业含氟废水的处理，吸附法主要用干饮用水的处理。另外还有冷冻法、离子交换法、超滤除氟法、电凝聚法、电渗析、反渗透技术等方法。
2.1沉淀法
沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一，是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通过固体的分离达到去除的目的，药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。
2.1.1化学沉淀法
化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理，采用较多的是钙盐沉淀法，即石灰沉淀法，通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成CaF2沉淀，来实现除去使废水中的F-的目的。该工艺简单方便，费用低，但是存在一些不足。处理后的废水中氟含量达15mg/L后，再加石灰水，很难形成沉淀物，因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理或预处理，很难达到国标一级标准。另外，产生的CaF2的沉淀包裹在Ca（OH）2颗粒的表面，因此不能被充分利用，造成浪费。
近年来，一些专业人士对工艺进行了大量的研究，在加钙盐的基础上，加上铝盐、镁盐、磷酸盐等，除氟效果增加的同时提高了利用率。再加石灰的基础上加入镁盐，通过石灰与含镁盐的水溶液作用，生成氢氧化镁沉淀实现对氟化物的吸附。在废水中加入硫酸铝、明矾等铝盐，与碳酸盐反应生成氢氧化铝，在混凝过程中氢氧化铝与氟离子发生反应生产氟铝络合物，生产的氟铝络合物被氢氧化铝矾花吸附而产生沉淀。另外，可以在在水中加入氯化钙、复合铁盐作混凝剂和高分子PAM作絮凝剂，在不增加现有设备处理设备的基础上，提高了废水处理效果。
2.1.2混凝沉淀法
混凝沉淀法是通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂，在水中形成带正电的胶粒，胶粒能够吸附水中的F-而相互并聚为絮状物沉淀，以达到除氟的目的。混凝沉淀法一般只适用于低氟的废水处理，一般通过与中和沉淀法配合使用，实现对高氟废水的处理。由于除氟效果受搅拌条件、沉降时间等因素的影响，因此出水水质会不够稳定。
铁盐类混凝剂一般需要配合Ca(OH)2使用，才能实现高效率，并且处理后的废水需要用酸中和后才能排放，因此工艺比较复杂。铝盐除氟法是在水中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-，效果不错。由于药剂投加量少、成本低，并且一次处理后出水即可达到国家排放标准，因此铝盐混凝沉降法在工业废水处理中应用较为广泛。
2.2吸附法
吸附法是将装有活性氧化铝、聚合铝盐、褐煤吸附剂、功能纤维吸附剂、活性炭等吸附剂的设备放入工业废水中，使氟离子通过与固体介质进行特殊或常规的离子交换或者化学反应，最终吸附在吸附剂上而被除去，吸附剂还可通过再生恢复交换能力。为了保证处理效果，废水的pH值不宜过高，一般控制在5左右，另外吸附剂的吸附温要加以控制，不能太高。该方法一般用于低浓度含氟废水的处理，效果十分显著。由于成本较低，而且除氟效果较好，是含氟废水处理的重要方法。
2.3其他方法
除了上述两种比较常用的方法外，还有一些方法虽然没有被普遍应用，但是已经成为行业人士研究的对象，在一些特种含氟废水处理中取得较好的效果。其中包括离子交换法、电渗析、反渗透膜法等方法。反渗透技术借助比渗透压更高的压力，使使高氟水中的水分子改变自然渗透方向，通过反渗透膜被分离出来，先主要应用于还水淡化和超纯水制造工艺中。当前使用的反渗透膜主要有低压复合膜、海水膜和醋酸纤维素膜等。电渗析法是外加直流电场，利用离子交换膜的选择透过性，使水中的离子能够定向迁移。离子交换法是使用离子交换树脂或离子交换纤维实现除氟离子的一种方法。离子交换树脂需要用铝盐进行预处理和再生，因此费用会比较高。与离子交换树脂相比，离子交换纤维耗资小，而且比表面积较大，吸附能力强，交换速度及再生速度快，具有良好的耐辐照性能，并且处理后不会给水体带来任何污染，反而具有清洁作用，是一种理想的深度去除水中氟离子的方法。
3化学混凝沉淀法废水处理试验研究
3.1研究机理
化学沉淀法就是利用利用离子与氟离子结合生成难溶于水的CaF2沉淀，等沉淀后以固液分离手段将F-从废水中去除。化学方程式如下：
Ca2++2F-=CaF2
如果在废水中同时加如钙盐和磷酸盐，能够形成更难溶于水的含氟化合物，是水中F-的残留量更低，提高了除氟效果。化学方程式如下：
F-+5Ca2++3P043+=Ca5(PO4)4F
混凝沉淀法通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂，在配加Ca(OH)2，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-。如加入铝盐，Al3+与F-形成AlFx(3－x)＋，夹杂在AI(OH)3am中被沉淀下来。
3.2试验流程与方法介绍
取定量废水水样，首先在水中加入一定量的CaCl2作为沉淀剂，等沉淀物沉淀5分钟后再加入适量的AlCl3和Ca(OH)2作为混凝剂，另加六偏磷酸钠作为助凝剂对其进行处理，再等沉淀5分钟后讲水排放。具体流程如图1所示。尽量多做几次，每个试验完毕后，采用电极法测定每次试验后的氟离子的浓度。
化学混凝沉淀法将化学沉淀和混凝沉淀结合起来使用，能够解决一些常用方法处理以后存在的水质不稳定，药剂使用量过多，或存在二次污染等问题。试验结果表明，利用化学混凝沉淀法处理含氟工业废水，设备和工艺简单，运行费用低，除氟效果好，是一种比较理想的含氟废水的处理方法。
4结束语
目前使用较多的方法主要是化学沉淀法、絮凝沉淀法和吸附法。化学沉淀法一般用于处理高浓度含氟废水，由于操作简单，低成本效果好，因此使用较为广泛。与化学沉淀法相反，混凝沉降法一般只适用于含氟较低的废水处理，高浓度含氟废水首先要经过化学沉淀法经过一级处理，然后采用混凝沉降法进行再次去氟。吸附法主要适用于水量较小的饮用水的深度处理，相对来说处理费用高，而且操作比较烦琐。当然，其它的一些方法各有各的使用领域和优势。
总之，含氟废水处理过程中，在选择处理方法时要实际情况，根据水质情况和要求达到的标准而定，尤其要重视以废治废和综合利用。因此，在含氟废水的处理中要遵循资源化与无害化相结合的原则，以获得较好的经济效益。
参考文献
[1]张玲，薛学佳，周任明.含氟废水处理的最新研究进展[J].化工时刊，2004,18(12).
[2]彭天杰等.工业污染治理技术手册仁[M].成都:四川科学技术出版社，1985.
含氟废水处理方法范文3
关键词：含氟废水 氟化钾 氟化氢铵 镍
电解生产中所产生废水中含有大量氟化氢铵（氟化铵）、氟化镍、氟化亚铁以及海绵镍、铜、铁等。这些物质除铁外，均系毒性物质。现已被人们证实，Ni2+（Ni）有较强的致癌作用，F-也有较强的毒性，我国在环保方面非常重视，将Ni2+、F-分别列为第一、第二类污染控制指标（GB 8978-96），也就是说最高允许排放浓度总镍为1.0mg/L，氟化物为10mg/L。国内外对含氟废水进行了一系列研究，取得了良好的进展[1]。
镍是一种贵重金属，它的化合物是极其重要的工业原料，由于镍储量较低，价格昂贵，因此需要对其回收。国内外对电镀废水[2]、废镍电池[3]等废镍的回收进行了一系列的研究。本文借前人之鉴，将含镍和氟化氢铵的电解废水进行综合治理，变有毒有害物质为宝，既能解决危害人类的污染问题，又能将其废、毒物充分利用，并能取得一定的社会、经济效益，达到双赢的目的。
一、原理及工艺路线
本工艺利用KF溶解度较大的特点，使用KOH中和NH4HF2后生成KF及NH4F，混合物溶解在水中，溶液循环利用冲洗设备，当KF达到一定浓度时将上清液抽出进入pH调节池，再次加入KOH调节pH除去溶液中的金属离子，在碱性条件下利用真空加热除去溶液中的氨，HF调节至中性，进行喷雾干燥，成品包装。底渣及沉淀出的镍可进一步加工成为硫酸镍[4]。
2.2测定方法
三、实验步骤
3.1投加KOH中和氟化氢铵废水
对冲洗设备所产生的废水进行检测，利用滴定法测定其中的NH4HF2，利用火焰原子吸收法对其中的金属离子含量进行了测定[5]，结果如下表所示，废水为第一次冲洗设备流出废水，氟化氢铵浓度较低，若使用此水循环冲洗，则氟化氢铵浓度越来越高。由于氟化氢铵为强腐蚀性物质，溶解在水中再次冲洗设备会造成安全隐患，同时会造成设备腐蚀，因此使用KOH进行中和，调节pH至中性，利用中和后的水溶液进行设备冲洗，此步骤中调节pH值不宜过高，过高则容易使氨溢出，造成环境污染。
3.2调节pH
将转移至调节罐内的溶液调节pH值，以除去溶液中的金属离子，同时为下一步除去NH4+提供碱性环境，由于溶液中含有NH4+以及Ni2+，在碱性环境下可形成镍氨络合离子，因此必须调节pH值至强碱性方可破坏络合离子达到除去Ni2+的目的。pH>12时，能够将溶液中的Ni2+全部沉淀。
形成的沉淀主要为含铁及含镍的氢氧化物，可与前一工序中的废镍渣一起通过酸溶、除铁、中和、结晶等工艺制备硫酸镍。
3.3除氨
溶液中的金属离子除去后，溶液中的主要成分为NH4F以及KF的混合物，在强碱性环境、负压加热条件下对溶液中NH4+进行去除，测定了不同温度下NH4+的去除率，如图2所示。70°C真空处理2h后可将NH4+完全去除。真空尾气中的NH3通过另一产品中产生的70%废硫酸吸收，成为硫酸铵，防止氨气溢出。
3.4中和
除去NH4+后溶液为强碱性，需要调节pH值至中性，为了不引入其他杂质，同时节约成本，将生产中含氟化氢尾气引入喷淋塔，喷淋吸收氟化氢中和氟化钾溶液中的氢氧化钾，溶液为中性时，将溶液静置过滤进入干燥工序。
3.5干燥
干燥可采用结晶干燥或喷雾干燥[6]，结晶干燥设备投入小，但不能制备活性氟化钾粉末，且由于氟化钾的吸水性较强，故不宜使用结晶干燥。
四、结果与讨论
通过采用氢氧化钾中和含氟化氢铵含镍废水并循环利用，解决了含氟含镍废水的处理问题，将镍、氨、氟分别转化为硫酸镍、硫酸铵以及氟化钾，变废为宝，并且在处理过程中无废物排出，达到了零排放处理废水。
参考文献
[1]陈后兴，罗仙平，刘立良.含氟废水处理研究进展. 四川有色金属，2006，03：31～35
[2]刘娟，张振忠，赵芳霞.电镀废水中镍的回收和利用 化工环保 2009，29.545～548
[3]吴巍，张洪林. 废镍氢电池中镍、钴和稀土金属回收工艺研究 2010 34. 79～84
[4]彭莲，黄强. 从工厂回收废料硫化镍制备镍盐. 化工技术与开发 2005 34. 40～42
[5]张净普，齐航，李翔宇火焰原子吸收光谱法测定NF3阴极渣处理前后Ni、Fe、Cu金属元素 舰船防化
[6]于剑昆. 氟化钾的制备工艺进展.无机盐工业2010.01 5～8
含氟废水处理方法范文4
关键词：含氟废水；混凝沉淀；CaCL2
在经济发展的推动下，电子芯片产业已成为市场的一个投资热点，目前电子芯片产品技术已取得突飞猛进的跨越。随着智能终端市场的飞速发展，未来我国电子芯片产业将前景光明。
然而，伴随着我国电子芯片产业的蓬勃发展，也带来了新的环境问题。其中以芯片生产过程中产生的含氟废水的危害最为严重[1]。
目前国内外处理含氟工业废水的主要方法有化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、反渗透法、电凝聚法、液膜法、共蒸馏法等。应用较多的工艺方法为混凝沉淀法和吸附法[2，3]。本文主要介绍了采用两级混凝沉淀工艺处理电子芯片厂含氟废水的工程实例。
1 工程概况
该工程处理废水为安徽合肥某微电子有限公司芯片生产工序中产生高浓度含氟酸性废水、抛光与划片废水以及厂区清洁废水等。其中，含氟废水先做预处理后与各种其它各类废水混合再处理，最终达标排放。出水要求达到《合肥经济技术开发区污水处理厂接管标准》和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。设计进、出水水质见表1。
综合来水特点及处理要求，并考虑经济适用的方案，采用两级混凝的方法来去除污水中氟离子等污染指标。处理工艺流程如图1所示。
工艺流程说明：
（1）含氟废水处理系统
含氟废水中主要污染物为F、SS、酸碱性等污染物，采用：“pH调节+混凝反应+沉淀”的化学处理工艺。在pH调节槽内投加NaOH或H2SO4进行pH调节，pH值控制在8.0左右；反应槽投加CaCl2和水中F-发生反应，生成CaF2；凝集槽中投加PAC、絮凝槽中投加PAM使细小的CaF2颗粒形成胶羽状大颗粒，进入到沉淀池沉淀固液分离。
在反应中主要产生的化学反应：H++OH-=H2O；Ca2++F-=CaF2
（2）综合废水处理系统
综合废水与经一级处理后的含氟废水进行混合，并进行二级混凝沉淀处理，处理工序与一级混凝沉淀一致，处理达到排放要求后排放。
（3）污泥处理系统
含氟废水处理系统、与综合废水混合处理系统中，经混凝沉淀产生的污泥排至污泥浓缩池，进行重力浓缩，浓缩后的污泥由污泥进料泵提升至污泥脱水机进行脱水，脱水后形成的泥饼外运，送至具有处理资质的单位安全处置。
浓缩池的上清液和污泥脱水机的滤液回流至综合废水收集池继续处理。
2 主要构筑物及设计参数
2.1 含氟废水调节池
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：3.0×3.0×5.0m，有效容积为：40.5m3，水力停留时间：4.7h。
2.2 一级混凝反应池与沉淀池
2.2.1 一级调节槽
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。
主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为14r/min。
2.2.2 一级反应槽
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。
主要设备：单层桨叶式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为65r/min。
2.2.3 一级凝聚槽
1座，半地下式砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。
主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为8r/min。
2.2.4 一级絮凝槽
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。
主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为5r/min。
2.2.5 一级沉淀池
1座，半地上式钢砼FRP防腐采用中心进水周边出水幅流式沉淀池，尺寸规格：？准3.6×3.4m。表面负荷：0.8m3/m2・h。
主要设备：中心刮泥机设备，数量1台，材质为CS/RL，外缘线速度2m/min。
2.3 综合废水收集池
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：10.0×3.5×4.5m，有效容积为：140m3，水力停留时间：2.8h。
收集混凝沉淀处理后的含氟废水和酸碱废水、抛光划片、清洗废水等，起收集、混合作用。
2.4 二级混凝反应池与沉淀池
2.4.1 二级调节槽
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。
主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为14 r/min。
2.4.2 二级反应槽
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。
主要设备：单层桨叶式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为65r/min。
2.4.3 二级凝聚槽
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6 m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。
主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为8 r/min。
2.4.4 二级絮凝槽
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6 m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。
主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为5 r/min。
2.4.5 二级沉淀池
1座，半地上式钢砼FRP防腐，采用中心进水周边出水幅流式沉淀池，尺寸规格：？准8×4.1m。表面负荷：1.0m3/m2・h。
主要设备：中心刮泥机设备，数量1台，材质为CS/RL，外缘线速度2m/min。
2.5 排放水池
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：3.0×3.0×4.5m，有效容积为：36m3，水力停留时间：43min。
经过污水处理系统处理后的水排放至合肥经济技术开发区污水处理厂的污水管网。
2.6 污泥浓缩池
1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：？准3.6×3.6m，有效容积为：31.5m3。
主要设备：污泥浓缩刮泥机，数量1台，材质为CS/RL，外缘线速度3m。
2.7 污泥脱水系统
绝干污泥量为400kg/d，污泥含水率为99%，经高压板框压滤后含水率达到70-75%。
主要设备：板框压滤机，1台，压滤面积：60m2，高压隔膜水压榨。
3 运行效果及费用
3.1 运行效果
该工程于2017年2月进行调试运行，工程连续运行期间的水质检测数据显示，出水水质指标达到《合肥经济技术开发区污水处理厂接管标准》和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。
3.2 \行费用
连续运行期间，电费0.49元/m3，人工维护费用0.48元/m3，药剂费1.35元/m3，共计2.32元/m3。
4 结束语
（1）本工程案例采用两级混凝沉淀处理该工厂废水可以取得良好的效果。
（2）采用该工艺处理含氟污水，操作运行简便，并能够有效控制成本，运行费用为2.32元/m3。
参考文献
[1]童浩.半导体行业含氟废水处理的研究[J].环境科学与管理，2009，34（7）：75-77.
[2]周武超，付权锋，张运武，等.含氟废水处理技术的研究进展[J].化学推进剂与高分子材料，2013，11（1）：45-50.
含氟废水处理方法范文5
1.1试剂与仪器
JJ-4六联电动搅拌器，PHS-25型pH计(上海雷磁厂)，PXS-270型离子活度计(上海雷磁厂)，E-201-C型pH电极，PF-1型氟电极，217型双盐桥甘汞电极。Ca(OH)2配制成10%乳液，CaCl2、PAC、Al2(SO4)3配制成10%溶液。NaF(分析纯)105℃～l10℃烘干2小时后干燥器中保存，配制成所需的不同浓度的含氟水溶液，用于标定氟离子电极。试验所用废水为福建某化工厂含氟工业废水，该化工厂是集萤石开采、加工、氟化物生产销售为一体的氟化工公司，主要产品有氟化氢、氟化氢铵、氟化铵等氟化盐。
1.2试验方法
取一定量的含氟废水，氟离子浓度为975～1094mg•L-1，pH值2.95～3.23，采用下述方法进行试验：用Ca(OH)2调节pH值到中性或碱性，反应1h，投加PAC或Al2(SO4)3等混凝剂反应10min，沉淀2h后测定上清液氟离子浓度。用NaOH调节pH值到中性或碱性，加入CaCl2反应1h，投加PAC作为混凝剂反应10min，沉淀2h后测定上清液氟离子浓度。
2结果及讨论
2.1钙离子浓度对氟离子去除的影响
石灰沉淀法处理工艺运行成本低，是目前使用最多的处理方法。通过投加Ca(OH)2调节废水pH值，同时钙离子与氟离子形成CaF2沉淀，反应1h后，投加PAC作为混凝剂，投加浓度为400mg•L-1，反应10min后沉淀2h，测定上清液氟离子浓度。氟离子与钙离子之间的静电引力强，晶格能高，氟化钙的溶解度小。其溶度积为Ksp=4×10-11(25℃)。2F-+Ca2+一CaF2从反应方程式来看钙离子浓度越大，溶液中的氟离子浓度越小。试验结果与理论分析相一致，随着钙离子浓度的增加，废水中的氟离子浓度下降。但投加石灰乳时，即使其用量使废水pH达到12，也只能使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。
2.2不同混凝剂对氟离子浓度的影响
单独采用Ca(OH)2作为化学沉淀剂时，生成的CaF2颗粒细小，难于沉淀，考虑投加混凝沉淀剂协助CaF2的沉淀。氟离子废水的絮凝沉淀法常用的絮凝剂为铝盐。铝盐投加到水中后，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解中间产物和最后生成的Al(OH)3（am）矾花对氟离子的配体交换、物理吸附、卷扫作用去除水中的氟离子。本试验中先在废水中投加Ca(OH)2作为化学沉淀剂，反应1h后，投加PAC和Al2(SO4)3作为混凝剂，投加浓度为400mg•L-1，反应10min后沉淀2h，测定上清液氟离子浓度。Al2(SO4)3作为混凝剂，即使在Ca2+投加量较少的条件下，对氟离子的去除效果也优于PAC。有研究表明，在PAC对氟离子的絮凝沉淀过程中，离子吸附是一项重要的作用方式，当水中SO42-，Cl-等阴离子的浓度较高时，由于存在竞争，会使絮凝过程中形成的Al(OH)3(am)矾花对氟离子的吸附容量显著减少。此外，F-能与Al3+等形成从AlF2+，AlF2+，AlF3到AlF63-共6种络合物，这些铝氟络合离子在絮凝过程中会形成铝氟络合物(AlFx(OH)(3-x)和Na(x-3)AlFx)或夹杂在新形成的Al(OH)3(am)絮体中沉降下来。增大Al2(SO4)3的投加量，出水中氟离子浓度降低。铝盐絮凝沉淀法氟离子去除效果受搅拌条件、沉降时间等操作因素及水中SO42-，Cl-等阴离子的影响较大，出水水质不够稳定。
2.3以NaOH调节pH值CaCl2作为化学沉淀剂对氟离子的影响
废水使用25%NaOH调节pH值至中性或碱性，加入CaCl2（2240mg•L-1）反应1小时后，投加PAC作为混凝剂，投加浓度为400mg•L-1，反应10min后沉淀2h，测定上清液氟离子浓度。以CaCl2作为化学沉淀剂，出水中氟离子浓度小于4mg•L-1，远小于排放标准中要求的10mg•L-1，也小于氟化钙的溶解度8.9mg•L-1，且效果稳定。这是因为当水中含有氯化钙、硫酸钙等可溶性的钙盐时，由于同离子效应而降低氟化钙的溶解度，使出水中氟离子浓度大大降低。
3小结及结论
通过对福建某化工厂含氟废水的小试试验，得出以下结论：
3.1随着钙离子浓度的增加，废水中的氟离子浓度下降。
3.2以Ca(OH)2作为化学沉淀剂时，投加Al2(SO4)3作为混凝剂比投加PAC作为混凝剂对氟离子的去除效果更好。随着Al2(SO4)3投加量的增大，氟离子去除效率增高。但是铝盐对废水中氟离子的去除作用不稳定。
含氟废水处理方法范文6
关键词：磷铵厂 水量平衡 废水处理 水回用
江淮化肥总厂磷铝厂始建于1970年，现已形成40kt/a硫酸、100kt/a磷肥、30kt/a磷铵、20kt/a复混肥、500t/a氟硅酸钠的生产能力，主要生产车间有：硫酸车间、磷铵车间和磷肥车间，是一用水大户。
1 废水来源及水质
1.1 硫酸车间
硫酸车间以混矿（硫铁矿和硫精砂按一定比例混合）为生产原料，净化工段采用电除尘封闭酸洗流程，吸收工段采用二转二吸制酸工艺。该车间排放的废水主要有稀酸废水、滚筒冷却水和循环下水。
稀酸废水主要来自净化工段，正常生产时，每天排放稀酸泥两次，每次15m3，开车初始阶段（约8h）为10m3外；此外，干吸工段浓硫酸铸铁排管冷却器有少量漏酸，脱盐水站排放少量酸碱废水。
滚筒冷却水用于冷却排渣滚筒，因混入大量硫铁矿渣而含有大量悬浮物。
该车间设有两套600t/h循环水系统，一套为余压回水，供发电和净化工段间冷器冷却水使用；另一套为无压回水，供于吸工段冷却排管使用。因冷却塔填料倒塌等原因，冷却效果较差，补充水量较大，故有部分冷却下水排放。
1.2 磷肥车间
磷肥车间以磷矿石为原料，经破碎、球磨制浆、混合化成、熟化等工序生产磷肥（普钙），混合化成工序含氟尾气用两级吸收室吸收。废水来自氟硅酸钠合成工序的合成槽和离心机，为酸性含氟废水，主要含氟硅酸钠和盐酸。
1.3 磷铵车间
磷铵车间含磷酸和磷铵两个工段。磷酸工段以磷肥车间生产的矿浆和硫酸车间生产的硫酸为原料，经革取、过滤等工序生产磷酸。该工段的废水主要为文丘里洗涤塔的含氟废水。用新鲜水作为水环真空泵冷却水，排水用作大气冷凝器冷却水。
磷铵工段以氮和磷酸为原料，经中和浓缩、造粒干燥等工序生产磷铵。该工段各种设备冷却水约40m3/h，没有回收而直接排放；其中以混合冷凝器（用磷酸工段过滤系统大气冷凝器后的冷却水来冷凝二效蒸发器产生的气体）排放的冷凝水为主。正常生产时，这部分废水的pH、磷酸盐、氟化物和悬浮物均能达标，但在操作不稳定时，这几项指标时有超标现象。
1.4 废水水量、水质
正常生产时，全厂废水水量、水质见表1。
表1 废水水量、水质 车间名称 硫酸车间 磷肥车间 磷铵车间 稀酸废水 滚筒冷却水 冷却水 含氟废水 含氟废水 冷却水 排水量/(m3·h-1) 1.25 20 40 2 3 40 pH值 3.0～4.0 中性 中性 0.5～3.0 0.5～3.0 中性 SS/(mg·L-1) 600～800 ≤8000 3000～15000 3000～15000 30～350 F-/(mg·L-1) 3000～6000 3000～6000 10～70 PO43-(P)/(mg·L-1) 10～150 As3+/(mg·L-1) 5～10 2 废水处理及回用
从表1可以看出，全厂排放的废水可分为两大类，即冷却水和酸性废水或酸性含氟废水。前者水量大、污染程度轻微，但直接排放浪费了大量新鲜水，应采取以完善循环冷却水系统为主的治理措施；后者水量小，但污染程度严重，应采取适当的处理措施后，回用于生产或达标排放。
2.1 冷却水
2.1.1 硫酸车间滚筒冷却水
改造前，循环冷却水系统的排水在冷却滚筒后直排。现在滚筒下面设一只集水装置，并用管道送至一座清水池，冷却后又回用于滚筒的冷却。
2.1.2 硫酸车间循环冷却水
原循环冷却水系统因冷却塔填料倒塌等原因，冷却效果较差。通过更换冷却塔填料、增加1台冷却塔等措施，循环冷却水量达800m3/h。3套600m3/h循环水分别供应余热发电、净化工段间冷器和干吸工段阳极保护管壳式冷却器使用。冷却水排放量由改造前的60m3/h（其中，约20m3/h用于冷却排渣滚筒后再排放）降至20m3/h。
2.1.3 磷铵车间冷却水
改造前磷铵车间磷铵热风机及料浆循环泵冷却水（约10m3/h）直排；水环真空泵、大气冷凝器和混合冷凝器的冷却水顺序重复使用，使用情况见图1。
在进行水量平衡的基础上，提出磷铵车间水回用方案，工艺流程见图2。
工艺要点为：萃取尾气洗涤水用作过滤工序盘式过滤机二次冲洗水；两台水环真空泵冷却水经冷却后循环使用；设立循环水站，将大气冷凝器和混合冷凝器冷凝水冷却后循环使用；以热风机及料浆循环泵冷却水作为补充水。原磷铰车间40m3/h的冷却水全部回用。
2.2 酸性废水及酸性含氟废水
2.2.1 硫酸车间酸性废水
由于含砷量较低（As3+≤10mg/L），用一般的石灰法一次处理即可达标[1]。该车间原有一套稀酸废水处理设施，改造[2]后，废水能达标排放。
2.2.2 磷肥车间酸性含氟废水
该车间酸性含氟废水采用两级石灰中和沉降工艺。车间生产正常时，废水经石灰乳一次中和至pH=5－6，固液分离后，上清液回用于磨矿；车间生产不正常、系统水平衡不了时，废水处理按两级石灰中和沉降方式运行，废水可达标排放。
该车间废水处理装置在运行过程中，存在石灰用量偏高、化灰机及板框压滤机处理能力偏小等问题[2]。目前，将废水与矿粉混合后直接回用于磨矿，经过五个多月的运行，并未影响磨矿系统设备。这样可降低运行费用，做到废水封闭循环。
2.2.3 磷铵车间酸性含氟废水
原计划将萃取尾气洗涤水纳入磷肥生产车间废水处理系统一并处理，但其水量超过磨矿工序的需要，故将萃取尾气洗涤水用作过滤工序盘式过滤机二次洗水。
3 技术经济分析
3.1 经济分析
全厂废水处理或回用设施运行费用见表2。从表2可以看出，由于项目的实施节约了大量的水，节约的水费除抵去废水处理或回用设施运行费用及排污费和农赔金外，每年还节余28.13万元，经济效益显著。
表2 运行费用计算 名称 硫酸车间 磷肥车间 磷铵车间 小计 固定资产总值／万元 124.6 64.5 41.9 231.0 节约新水量／（万t·a-1） 28.8 1.80 32.0 62.6 电费／（万元·a-1） 23.85 0.72 13.32 38.89 药剂费／（万元·a-1） 1.8 0 0 1.8 其它（折旧费等）／（万元·a-1） 14.64 7.39 5.75 27.78 节约水费／（万元·a-1） 28.8 1.8 32.0 62.6 减少排污费／（万元·a-1） 24.0 减少农赔金／（万元·a-1） 10.0 所节约费用／（万元·a-1） 28.13
3.2 环境效益
全厂废水处理或回用设施实施前后水污染物减少量见表3。
表3 全厂水污染物减少量 名称 硫酸车间 磷肥车间 磷铵车间 小计 SS/(t·a-1) 583.2 115.2 259.2 957.6 F-/(t·a-1) 72.0 116.4 188.4 PO43-(t·a-1) 8.64 8.64 参考文献：
[1]化工部环保中心站 化工环境保护设计手册[M]．北京：化学工业出版社，1998．
