氟(是什么?)
氟(fluorine)是一种非金属化学元素,化学符号为F,原子序数为9。氟是卤族元素之一,属周期系ⅦA族,在元素周期表中位于第二周期。氟元素的单质是F2,它是一种淡黄色有剧毒的气体。氟气的腐蚀性很强,化学性质极为活泼,是氧化性最强的物质之一,甚至可以和部分惰性气体在一定条件下反应。
氟的危害
氟污染是指氟及其化合物引起的环境污染。主要来源于铝的冶炼、磷矿石加工、磷肥生产、钢铁冶炼和煤炭燃烧过程的排放物。氟污染(fluoride,pollution)指氟及其化合物对环境所造成的污染。主要来源于铝的冶炼、磷矿石加,工、磷肥生产、钢铁冶炼和煤炭燃烧过程的排放物。氟化氢和四氟化硅是主要的气态污染物。
电镀、金属加工等工业的含氟废水,以及用洗涤法处理含氟废气钓洗涤水,排放后会造成水污染。含氟烟尘的沉降或经降水的淋洗,会使土壤和地下水受污染。氟是积累牲毒物,植物叶子、牧草能吸收氟,牛羊等牲畜吃了这种被污染食料,会引起关节肿大、蹄甲变长、骨质:变松,至瘫卧不起。人摄入过量的氟,在体内会干扰多种酶的活性,破坏钙、磷的代谢平衡,出现牙齿脆甥、生斑,骨骼、关节变形等症状的氟骨病。
这些行业的共同特征是以含氟矿物为主要原料或辅助原料,在其冶炼、生产过程中,氟从矿物中分解而进入环境,造成氟污染。
例如:电解铝行业在生产过程中需加入氟化铝(AlF3)和冰晶石(Na3AlF6);
钢铁行业的氟污染主要是转炉炼钢时所加入的萤石会导致冶炼过程产生大量含氟的烟气、粉尘、冶金渣、废水;
磷肥行业的氟污染是由于磷矿石中含有氟,采用酸法加工时,其中的一部分氟以废气逸出;
在玻璃、陶瓷、水泥等行业的生产中,常需添加萤石、冰晶石、氟硅酸钠等含氟原料,高温下烧制时,也会产生大量的氟污染;
半导体行业在刻蚀工序中需使用氢氟suan、氟化铵等,这就是含氟废水的来源;
由于煤中含氟,因此火力发电厂及其他行业(包括民用)的燃煤烟气中也含有一定量的氟。
氟是以不同形态进入环境的,进入大气的氟主要以气态四氟化硅(SiF4)、氟化氢(HF)和含氟粉尘的形式存在,进入水体的氟主要以离子状态存在(如SiF26-),进入固体废弃物中的氟则以氟化钙(CaF2)等稳定的化合物形态存在。
含氟废水的排放标准
含氟废水怎么去除?
当前国内外常用于含氟废水处理的方法大致分为两大类:沉淀法和吸附法。除此以外,其他如超滤膜法、电凝聚法、电渗析法等也正在推广应用,但由于成本高和除氟效率不高等问题推广难度较大。
在具体城市下水道和污水处理中,废水首先在工厂作预处理,达到城市下水道排放标准后进行集中处理。废水经过预处
理再排放可改善污水水质,降低城市污水厂处理负荷,同时便于根据不同的废水水质采取不同的预处理手段。
1.化学沉淀法
化学沉淀法主要通过在含氟废水中投放化学试剂,使其与废水中的氟离子生成氟化物沉淀或者利用共沉淀的方式吸附氟离子,继而通过过滤或者自然沉淀的方式使沉淀物与水分离,达到废水除氟的目的。最常用的方法是石灰石沉淀法,通过投加石灰石产生氟化钙沉淀,继而分离水中氟离子。化学沉淀法在具体操作中具备处理方法简单,处理费用低等优点。但存在二次污染的、泥渣沉降缓慢,处理时间长,不适合连续排放等问题,而且出水很难达到国家-级排放标准,因此一般只适用于饮用水的预处理,通过进一步处理才能达到饮用水标准。
2.混凝法
混凝法是利用水中的氟离子与铝离子、铁离子等金属阳离子形成络合物沉淀,从而除氟的一种方法。常用混凝剂一般为明矾、聚铁、聚铝等无机混凝剂,也有包括聚丙烯酰胺和天然高分子化合物在内的有机混凝剂。实际处理过程中,通常将石灰石与明矾一起使用,通过二者的共同作用产生沉淀及絮凝作用,达到期望的除氟效果。混凝沉淀法能够处理氟含量较高的废水,经济使用,操作简单,但存在混凝剂用量大、废渣产生量大、除氟效果不稳定等等问题。
3.吸附法
吸附法是将含氟废水通过装有吸附剂的设备,氟与吸附剂中的其他离子或者基团交换后留在吸附剂内从而达到废水处理的方法。吸附剂通过再生恢复交换能力,从而达到经济循环利用的目的。氟吸附剂可分为无机类、天然高分子类、稀土类等。吸附法用于含氟废水的深度处理具有很好的效果。
吸附法是目前氟深度去除国内最有效、经济适用的方式之一,优势有:
1.处理精度,处理后废水氟化物含量可达到1ppm以下,稳定达标《地表水环境质量标准》GB-,表三标准;
2、吸附量大,对于氟化物实际操作交换量能够达到6-8g/l;
3、选择性除氟,树脂可以在盐环境运行,并且只吸附氟,不受硫酸根等阴离子的影响;
4、专门开发用于污水除氟的特种离子交换树脂,解决了活性氧化铝、羟基磷灰石等吸附材料用于污水除氟时,使用过程中出现的吸附量小、再生时间长(至少8小时),再生后交换量衰减严重、运行成本、滤料体量大、占地面积大等难题;
5、能对低浓度含氟废水进行深度处理,浓缩比,解决低浓度废水处理难题;
6、模块组件形式,自动化程度,操作简单。
适用场景:
矿井水除氟化物;深井水深度处理除氟化物;光伏行业含氟废水处理;氟化工废水除氟;工业废水除氟;金属冶炼行业除氟;电镀行业除氟;
含氟矿物的开采废水深度除氟;金属冶炼废水深度除氟;有机合成化工废水深度除氟等