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賦能業(yè)務(wù)提質(zhì)增效
摘要:含氟廢水是含氟礦物冶煉及氟化工行業(yè)產(chǎn)生的主要污染物,含氟廢水處理不當(dāng)極易導(dǎo)致自然水體的氟污染,危及飲用水源,長期飲用含氟的水源會(huì)導(dǎo)致氟骨病或氟斑牙等病癥,針對(duì)含氟廢水的處理,國內(nèi)外的開發(fā)出了多種技術(shù),本文深入分析了當(dāng)前含氟廢水的處理技術(shù)以及對(duì)其市場前景進(jìn)行了分析。
氟是人體必需的微量元素之一,能夠參與骨骼和牙齒的構(gòu)造,正常成年人身體含有大約2~3g氟;然而攝入過量的氟會(huì)對(duì)人體造成很大危害,如導(dǎo)致骨骼變脆、大骨節(jié)病、牙齒脫落等癥狀。根據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,飲用水中氟離子濃度應(yīng)為小于等于1.0mg/L,同時(shí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限定成年人每日氟攝入總量不得超過4mg,超過此標(biāo)準(zhǔn)有可能導(dǎo)致慢性氟中毒。
含氟廢水除氟勢在必行
在我國氟中毒發(fā)病率較為嚴(yán)重的國家之一,除海南、上海外均有氟中毒發(fā)病區(qū)。在我國氟中毒類型主要有:飲水型氟中毒、燃煤型氟中毒和飲茶型氟中毒;其中飲水型氟中毒是最廣泛的氟中毒類型,飲水型氟中毒主要原因是自然或人為原因?qū)е嘛嬘盟x子含量超標(biāo),長期飲用氟污染的水形成的,在我國相當(dāng)廣泛的農(nóng)村地區(qū)仍在直接飲用未經(jīng)處理的地下水,由于氟污染的易遷移性,含氟廢水一旦進(jìn)入自然環(huán)境,極易污染地下水。因此,針對(duì)含氟廢水的除氟處理是勢在必行的。
含氟廢水處理以化學(xué)沉淀法、絮凝沉降法和吸附法為主
氟污染是指氟及含氟的化合物對(duì)環(huán)境造成的污染,含氟廢水中氟主要以氟離子形式存在,部分為全氟有機(jī)化合物。針對(duì)含氟廢水的處理方法主要有化學(xué)沉淀法、吸附法、絮凝沉降法、反滲透膜法和電滲析法,但目前仍以化學(xué)沉淀法、絮凝沉降法和吸附法為主。
(1)化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是目前國內(nèi)針對(duì)含氟廢水處理應(yīng)用最普遍的方法,主要原理是利用加入的鈣鹽和廢水中的氟離子反應(yīng)生成不溶性的氟化鈣,沉淀過濾去除。該方法氟離子去除效率較低,處理后廢水氟離子含量在15mg/L左右,難以達(dá)到國標(biāo)工業(yè)一級(jí)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)(低于10mg/L),化學(xué)沉淀法適用于高氟含量的廢水的處理?;瘜W(xué)沉淀法具有工藝流程簡單,設(shè)備投資少,處理費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn),從而得到大規(guī)模的利用。但是沉淀法會(huì)產(chǎn)生氟化鈣的沉淀污泥具有二次污染性,綜合利用難度較大。
(2)絮凝沉降法
絮凝沉降法是利用氟離子與某些金屬陽離子如三價(jià)鋁離子、二價(jià)鐵離子、三價(jià)鐵離子、鎂離子等發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),形成的絡(luò)離子經(jīng)過濾從廢水中去除。同時(shí)三價(jià)鋁離子、三價(jià)鐵離子發(fā)生水解反應(yīng),生成氫氧化鋁、氫氧化鐵膠體,對(duì)氟離子等有害物質(zhì)進(jìn)行吸附,形成膠體顆粒,膠體顆粒相互凝聚,形成大的絮狀沉淀,經(jīng)過濾廢水中去除。目前聚鋁和聚鐵是兩種最常用的絮凝劑。絮凝沉淀法具有藥劑投加量小、處理量大、除氟效率高等優(yōu)點(diǎn),但也存在污泥量大、藥劑成本高、處理后廢水殘余硫酸根離子或氯離子等二次污染等缺點(diǎn)。
(3)吸附法
吸附法是指含氟廢水經(jīng)過吸附材料時(shí),氟離子會(huì)吸附到吸附材料表面,與吸附材料完成離子交換,從而去除廢水中的氟離子。吸附劑可以通過一定手段進(jìn)行再生來恢復(fù)離子交換能力。吸附法除氟適用于氟離子濃度在10mg/L~20mg/L的低氟廢水,是一種深度除氟的處理方法。采用吸附法除氟工藝操作簡單、污染小、運(yùn)行可靠、吸附速度快,但是存在吸附能力低、再生次數(shù)頻繁、吸附劑重復(fù)利用次數(shù)少等缺點(diǎn)。
含氟廢水處理的市場前景十分廣闊
在含氟化物的開采和使用中,不可避免地產(chǎn)生含氟廢水,含氟礦物的開采、金屬冶煉、有機(jī)合成化工、電子工業(yè)成為含氟廢水最主要的來源。含氟廢水遷移性強(qiáng),如果處理不當(dāng)極易導(dǎo)致環(huán)境的污染。根據(jù)我國相關(guān)法律法規(guī),工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求氟化物≤10mg/L,標(biāo)準(zhǔn)地制定實(shí)施使含氟廢水的排放逐漸得到了規(guī)范,針對(duì)含氟廢水處理的市場也逐漸爆發(fā)。2015年4月環(huán)保部發(fā)布實(shí)施了“水十條”,規(guī)定在到2017年,工業(yè)集聚區(qū)應(yīng)按規(guī)定建成污水集中處理設(shè)施并安裝自動(dòng)在線監(jiān)控裝置,同時(shí)要求做到嚴(yán)格執(zhí)法、鐵腕治污,嚴(yán)格控制污染物的排放。這些一系列的舉措的實(shí)施充分表明了國家針對(duì)工業(yè)廢水治理的信心和居心,根據(jù)GEP Research發(fā)布的《全球及中國工業(yè)廢水處理行業(yè)發(fā)展報(bào)告》,2016年,中國工業(yè)廢水處理市場規(guī)模約843億元,僅此于美國居全球第二,隨著環(huán)保力度的加大,市場規(guī)模也在飛速擴(kuò)大,預(yù)計(jì)到2020年工業(yè)廢水處理市場可達(dá)3800億元。含氟廢水作為工業(yè)廢水的重要組成部分,依照排放比例估計(jì),針對(duì)含氟廢水的處理的市場空間到2020年預(yù)計(jì)達(dá)到80~120億元之間,前景十分廣闊。
結(jié)語
隨著國家針對(duì)工業(yè)廢水治理的力度的加大,也為含氟廢水的處理帶來了發(fā)展機(jī)遇,但目前的除氟技術(shù)仍存在除氟效率低、自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn),目前市場上亟需無人值守的、具有高除氟效率的含氟廢水除氟技術(shù),這同樣也是含氟廢水除氟技術(shù)的發(fā)展方向。在政策和技術(shù)的共同推動(dòng)下,含氟廢水處理行業(yè)將會(huì)進(jìn)一步的發(fā)展壯大。
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