新型除氟剂如何提高氟离子的减排效果？

1 氟化物的危害

氟是元素周期表中电负性、反应活性最强的元素,除自然源外,人类活动源主要为工业企业生产排放,如煤化工企业、电解铝厂、磷酸盐肥料厂、氟化工产品生产企业等。

水体中氟离子浓度过高,对藻类及水生植物会产生毒性并会在水生无脊椎动物以及鱼类体内不断富集,继而对生态平衡产生影响。另外,大量氟离子会通过饮用水、食物链等过程在人体内富集,继而引发相关副作用。当我们的饮用水中氟浓度低于0.5 mg /L时,会引起龋齿症,因此我们需要补充一定的氟化物来预防;当饮用水中氟浓度高于1 mg /L 时,会引起氟斑牙;当氟化物浓度高达3～6 mg /L时,会发生骨氟中毒。

图 1氟的各类排放标准

除了地下水之外,含氟矿石开采、金属冶炼、光伏、铝加工、电子、电镀、煤化工和农药等工业废水,常含有高浓度的氟化物,如不加以达标处理排放,将会造成环境水体氟污染。形势如此严峻,氟化物深度去除迫在眉睫。

2 氟化物的标准与处理方法

目前,各地区各行业对于氟化物的管控政策犹如雨后春笋般层出不穷,在《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中,氟化物≤10mg/L即可;江苏省新出台的《化工水污染物排放限值》(DB32/939-2020)中要求氟化物≤6mg/L;山东地区的地方标准(DB37/3416.3-2018),氟化物≤2mg/L;我国《生活饮用水卫生标准》( GB 5049-2006) 规定集中供水出厂水氟化物浓度≤1.0mg/L;《地表水环境质量标准》( GB 3838-2002)中明确Ⅰ-Ⅲ类氟化物≤1.0mg/L,Ⅳ-Ⅴ类氟化物≤1.5mg/L;河南,山西,内蒙古,广东,四川等地对集中污水处理厂陆陆续续提出新要求,氟化物提标的趋势如星火燎原般不可阻挡。

排放标准日趋严苛,水涨船高,相应的处理技术也需要升级迭代。

在原有的排放标准中,氟化物只需要处理到10mg/L以下即可,传统工艺设计是通过加入石灰使得氟化物和钙离子反应生成氟化钙沉淀去除,然而氟化钙在18℃时的溶解度高达16.3mg/L,折算成溶解氟化物的浓度为7.9mg/L。也就是说钙盐沉淀理论上只能够把氟化物处理至此浓度,然而在实际处理中,由于氟化钙沉淀颗粒小,沉淀速度慢,若控制不好反应条件,氟化物仅能处理到10~20mg/L。如果需要深度处理到1mg/L以下,需要新的技术来实现。

图 2 技术对比

除了钙盐沉淀法之外,目前,比较有效的去除废水中氟离子的方法有离子交换法、膜法、吸附法、化学药剂法等。

离子交换法适合于水量小、低浓度废水,而在处理大水量、高浓度含氟废水时,不论从处理成本及运行效率方面都不具有优势;

膜法如超滤、纳滤、反渗透、电渗析等革新技术,虽然处理效果较好,但成本较高、同时需要较高的运行管理经验,运行中可能会经常出现问题,而其最大的问题是产生的浓水同样需要处理;

吸附法是利用高比表面积吸附剂如活性炭、粘土等,只适用于低浓度含氟废水,对于大水量、高浓度废水同样不具有经济性和可操作性;目前,市面上的化学药剂如活性氧化铝、混凝剂、硅酸水凝胶等处理效果都不尽如人意,投加量大的同时出水效果也不能保证。

因此,工业废水处理急需一种稳定的技术能够深度除氟,以解决目前的燃眉之急。万狮环境集多年氟离子去除科研成果研发的新型除氟剂(代号WS-803)及相关配套药剂(代号WS-801、WS-804等)对废水中氟离子具有较高选择性,除氟剂与氟离子在一定条件下形成稳定的螯合体沉淀达到去除废水中氟离子的目的。WS-803具有高选择性、投加量相对传统除氟化学药剂投加量更少且出水效果更佳等优越性。使用方法简单高效,仅需将本品加入混凝反应池,搅拌 3-5 分钟即可使出水氟化物满足各级排放要求。

3 万狮环保深度除氟剂

万狮环保深度除氟剂具有高效、不影响生化系统、投加量越大,氟化物处理越低的特点,产生的污泥比传统硫酸钙污泥好处理。高效简洁。

为了让客户真实感受到万狮除氟剂的优异效果,万狮环保提供如下的技术服务:

(1)全面的小试试验,小试3天内提供免费的技术方案,并现场进行3天的大试测试;

(2)提供设备改造建议及运行培训,保证客户除氟系统的正常运行;

(3)完善的售后服务及免费的技术支持,24小时解答客户水处理相关疑问;

4 案例

该电厂冷却塔循环水出水氟离子浓度浓缩三倍,指标达到3-4 mg/L。在使用WS-803之前,现场传统工艺只能降至2.5-3 mg/L左右,无法达到低于1.5 mg/L的排放要求。我们利用现场已有的反应-沉淀设施,按照处理要求投加一定量的WS-803,出水达到处理要求。具体投加量及出水指标如表1所示,WS-803开始投加后系统运行情况如图2所示。

处理水量:20000吨/天

进水氟化物:3-4mg/L

处理要求:1.5mg/L

处理工艺:万狮深度除氟技术

处理效果:出水稳定<1.5mg/L

5 总结

万狮环保一直致力于特征污染物深度处理药剂的开发,针对氟化物去除形成了研发-生产-销售-服务四位一体的产品体系,广泛服务于煤化工,光伏,铝电,电子,电镀等各行业的客户,以过硬的产品质量和优秀的服务理念为客户降本增效。

推荐阅读：三农在线