含氟废水当前除氟技术及市场前景分析

　　摘要：含氟废水是含氟矿物冶炼及氟化工行业产生的主要污染物，含氟废水处理不当极易导致自然水体的氟污染，危及饮用水源，长期饮用含氟的水源会导致氟骨病或氟斑牙等病症，针对含氟废水的处理，国内外的开发出了多种技术，本文深入分析了当前含氟废水的处理技术以及对其市场前景进行了分析。

　　氟是人体必需的微量元素之一，能够参与骨骼和牙齿的构造，正常成年人身体含有大约2~3g氟；然而摄入过量的氟会对人体造成很大危害，如导致骨骼变脆、大骨节病、牙齿脱落等症状。根据《生活饮用水卫生标准》，饮用水中氟离子浓度应为小于等于1.0mg/L，同时相关标准限定成年人每日氟摄入总量不得超过4mg，超过此标准有可能导致慢性氟中毒。

　　含氟废水除氟势在必行

　　在我国氟中毒发病率较为严重的国家之一，除海南、上海外均有氟中毒发病区。在我国氟中毒类型主要有：饮水型氟中毒、燃煤型氟中毒和饮茶型氟中毒;其中饮水型氟中毒是最广泛的氟中毒类型，饮水型氟中毒主要原因是自然或人为原因导致饮用水氟离子含量超标，长期饮用氟污染的水形成的，在我国相当广泛的农村地区仍在直接饮用未经处理的地下水，由于氟污染的易迁移性，含氟废水一旦进入自然环境，极易污染地下水。因此，针对含氟废水的除氟处理是势在必行的。

　　含氟废水处理以化学沉淀法、絮凝沉降法和吸附法为主

　　氟污染是指氟及含氟的化合物对环境造成的污染，含氟废水中氟主要以氟离子形式存在，部分为全氟有机化合物。针对含氟废水的处理方法主要有化学沉淀法、吸附法、絮凝沉降法、反渗透膜法和电渗析法，但目前仍以化学沉淀法、絮凝沉降法和吸附法为主。

　　(1)化学沉淀法

　　化学沉淀法是目前国内针对含氟废水处理应用最普遍的方法，主要原理是利用加入的钙盐和废水中的氟离子反应生成不溶性的氟化钙，沉淀过滤去除。该方法氟离子去除效率较低，处理后废水氟离子含量在15mg/L左右，难以达到国标工业一级废水的排放标准(低于10mg/L)，化学沉淀法适用于高氟含量的废水的处理。化学沉淀法具有工艺流程简单，设备投资少，处理费用低的优点，从而得到大规模的利用。但是沉淀法会产生氟化钙的沉淀污泥具有二次污染性，综合利用难度较大。

　　(2)絮凝沉降法

　　絮凝沉降法是利用氟离子与某些金属阳离子如三价铝离子、二价铁离子、三价铁离子、镁离子等发生络合反应，形成的络离子经过滤从废水中去除。同时三价铝离子、三价铁离子发生水解反应，生成氢氧化铝、氢氧化铁胶体，对氟离子等有害物质进行吸附，形成胶体颗粒，胶体颗粒相互凝聚，形成大的絮状沉淀，经过滤废水中去除。目前聚铝和聚铁是两种最常用的絮凝剂。絮凝沉淀法具有药剂投加量小、处理量大、除氟效率高等优点，但也存在污泥量大、药剂成本高、处理后废水残余硫酸根离子或氯离子等二次污染等缺点。

　　(3)吸附法

　　吸附法是指含氟废水经过吸附材料时，氟离子会吸附到吸附材料表面，与吸附材料完成离子交换，从而去除废水中的氟离子。吸附剂可以通过一定手段进行再生来恢复离子交换能力。吸附法除氟适用于氟离子浓度在10mg/L~20mg/L的低氟废水，是一种深度除氟的处理方法。采用吸附法除氟工艺操作简单、污染小、运行可靠、吸附速度快，但是存在吸附能力低、再生次数频繁、吸附剂重复利用次数少等缺点。

　　含氟废水处理的市场前景十分广阔

　　在含氟化物的开采和使用中，不可避免地产生含氟废水，含氟矿物的开采、金属冶炼、有机合成化工、电子工业成为含氟废水最主要的来源。含氟废水迁移性强，如果处理不当极易导致环境的污染。根据我国相关法律法规，工业废水排放标准要求氟化物≤10mg/L，标准地制定实施使含氟废水的排放逐渐得到了规范，针对含氟废水处理的市场也逐渐爆发。2015年4月环保部发布实施了“水十条”，规定在到2017年，工业集聚区应按规定建成污水集中处理设施并安装自动在线监控装置，同时要求做到严格执法、铁腕治污，严格控制污染物的排放。这些一系列的举措的实施充分表明了国家针对工业废水治理的信心和居心，根据GEP Research发布的《全球及中国工业废水处理行业发展报告》，2016年，中国工业废水处理市场规模约843亿元，仅此于美国居全球第二，随着环保力度的加大，市场规模也在飞速扩大，预计到2020年工业废水处理市场可达3800亿元。含氟废水作为工业废水的重要组成部分，依照排放比例估计，针对含氟废水的处理的市场空间到2020年预计达到80~120亿元之间，前景十分广阔。

　　结语

　　随着国家针对工业废水治理的力度的加大，也为含氟废水的处理带来了发展机遇，但目前的除氟技术仍存在除氟效率低、自动化程度低等缺点，目前市场上亟需无人值守的、具有高除氟效率的含氟废水除氟技术，这同样也是含氟废水除氟技术的发展方向。在政策和技术的共同推动下，含氟废水处理行业将会进一步的发展壮大。