时候：2023-11-24 10:32:38
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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.021
1 弁言
触及含氟质料的化工出产中产生废水会含有必然量的氟离子，如核燃料化工、化肥农药出产、电镀、含硅成品（铝合金、半导体）的蚀刻化学抛光等。按照国度污水排放请求，氟离子浓度应节制在不高于10mg/L方可间接排放，是以必须接纳相干除氟工艺停止措置。
含氟废水的措置体例首要有化学积淀、吸附措置、离子互换、蒸发浓缩、膜分手等体例，由于吸附措置和离子互换措置氟离子才能无限仅合用于低氟含量的废水措置，蒸发浓缩措置废水量不大且耗能严峻，膜分手法装备投入本钱大且难以一次措置便可达标，是以含氟量高的废水措置财产操纵首要经由进程积淀措置及其余工艺体例赞助来完成。
2 高浓度含氟废水的措置
措置含氟废水财产操纵的首要体例是化学积淀法，工艺接纳向废水中插手积淀剂与氟离子天生氟化积淀物，再颠末滤去降落氟含量，此体例措置才能大、耗损用度小出格合用于高浓度的含氟废水的措置。由于积淀物的颗粒性子、消融度高档缘由，仅仅经由进程积淀法常常构成理后的废水氟含量大于10mg/L须要再次措置，为完成节制规范的请求，措置进程须要触及以下几个方面。
2.1 化学积淀措置
节制合适温度，在充实搅拌下向含氟废水中插手积淀剂，首要是含钙试剂如熟石灰，操纵钙离子与氟离子天生氟化钙积淀使氟含量去除。在熟石灰除氟经由进程节制熟石灰多余量、积淀pH值、补加钙离子等体例节制可有用地将氟含量停止降落。
石灰价廉易得恰当操纵对情况影响不大，是以获得遍及地操纵。由于氢氧化钙消融度低钙离子在溶液中消融量不大，与氟离子天生的氟化钙包覆于氢氧化钙外表障碍反映的持续停止，再加上氟化钙的溶度积限定，纯真接纳熟石灰体例即便恰当良多也难以一次措置达标。斟酌氯化钙的消融度大，可在操纵熟石灰的同时补加必然量的氯化钙或插手盐酸消融氢氧化钙产生钙离子的体例前进去除氟离子的才能。
操纵其余的积淀剂如电石渣、镁盐、磷酸盐也有相干尝试研讨。电石渣首要成份也是氢氧化钙，它是乙炔等出产时的废渣，措置时天生的氟化钙晶体较好，沉降快。氟化镁、钙的磷酸盐与氟产生的积淀物的消融度都比氟化钙更低，是以去除氟离子的才能更强一些。
2.2 絮凝积淀措置
絮凝积淀操纵的絮凝剂分为无机絮凝剂（铝盐、铁盐）和无机絮凝剂（聚丙烯酰胺）。
氯化铁、氯化铝、硫酸铁、硫酸铝是早期财产出产中的常常操纵的絮凝剂，厥后开辟出了近似的聚合化合物和无机高份子絮凝剂。在操纵时天生相干金属的氢氧化物絮体，比外表积大与氟离子可产生物理吸附和化学吸附，能够或许或许或许或许或许或许或许大幅度的降落氟离子含量。絮凝剂可在操纵熟石灰后插手，对氟化钙藐小颗粒停止凝集改良积淀物的沉降成果，无益于过滤。
聚丙烯酰胺（PAM）是无机高份子絮凝剂，在水溶液中消融度好，无侵蚀感化，并且不会在措置进程中增添金属离子污染物。其在投入化学试剂积淀后插手或与无机絮凝剂一路连系操纵，起到的首要感化有：（1）絮凝感化，溶液中颗粒外表的带电电荷是构成颗粒难以凝集完整的缘由，插手外表电荷相反的PAM使带电颗粒中和凝集；（2）吸附架桥，PAM份子链长可安稳在差别的颗粒外表上使颗粒之间架桥堆积沉降；（3）外表吸附，PAM份子上各类极性基团对邻近的颗粒停止吸附；（4）增强感化，PAM份子链经由进程机器、物理、化学等感化与颗粒物连累构成网状。PAM有多品种型，按照离解基团的特征分为阴离子型（如-COOH）阳离子型（如-NH3OH，-NH2OH）和非离子型等，在操纵时按照情况须要停止挑选。
无机絮凝剂在操纵进程中耗量较大，分解的高份子絮凝剂用量少、絮凝速率快，其余的絮凝剂有天然生物高份子絮凝剂，如壳聚糖、淀粉衍生物、明胶等，是从天然物资中提取并稍经化学改性措置的物资，絮凝活性低，用于絮凝污染成果不抱负普通无在含氟废水措置操纵。
3 差别范例废水可接纳的措置工艺
化工出产中的高含氟废水按照酸碱度的差别分为：酸性废水、碱性废水和中性废水。某化工场就含有此类废水，此中酸性废水首要成份是氢氟酸和盐酸或硝酸，碱性废水首要成份氟化铵和氨水，对其可接纳的措置体例分类会商以下。
3.1 酸性废水
酸性废水含氟量高，首要以氢氟酸情势存在，此类废水间接插手熟石灰停止中和反映，当废水中含有盐酸时可天生氯化钙，是以钙离子含量高除氟比拟完整，但氟化钙晶体颗粒度不好需插手PAM絮凝，絮凝积淀后经由进程压滤机压滤或离心计心情过滤，分手后固体氟化钙枯燥后搜集存储，废水达标排放。
3.2 碱性废水
碱性废水首要成份为氟化铵，此中含局部氨水，插手熟石灰也可天生氟化钙，但由于碱度大钙离子含量低难以将氟离子降落至排放规范。可在插手熟石灰的同时插手氯化钙或局部盐酸酸化产生氯化钙，盐酸酸化无益于终究废水调至中性后排放，间接加氯化钙无益于坚持溶液碱度停止蒸氨措置，可按照须要具体选定。
为保障除氟成果，在增添钙离子的同时插手少许铝盐，铝盐在碱性下积淀经由进程互换吸附、络合等感化使氟离子含量进一步降落，再插手PAM充实絮凝，过滤分手氟化钙后排放废水。
4 论断
含氟废水可经由进程插手钙盐积淀剂、铝盐赞助、PAM絮凝等体例停止措置，对差别范例废水按照情况可恰当调剂措置工艺，能够或许或许或许或许或许或许或许将废水氟含量降落至知足国度规范请求。
在现实出产措置中须要在保障氟含量的同时斟酌措置本钱和节制氟化钙晶体颗粒以知足分手须要，接纳多种措置工艺连系操纵可有用知足节制须要。
参考文献：
[1]朱顺根.含氟废水措置[J].化学天下，1990，31（07）：293-296.
中图分类号：O652.61；文献标识码：A ；文章编号：
1 氟元素污染
氟是人体必需的微量元素之一，恰当的氟无益于人力安康，可是含量太低或适量都会风险安康，出格是适量会激发氟中毒。人们平常饮用水含氟量普通节制在0.4～0.6mg/L，持久饮用氟离子浓度大于1mg/L水对人体倒霉，严峻的会激发氟斑牙与氟骨症和其余一些疾病，乃至会激发肿瘤的产生，严峻要挟人类安康。
古代财产的成长的同时，排放了大批的高浓度含氟财产废水，这些废水普通含有氟离子(F-)形状的氟。而良多企业还不完美的措置举措措施来对这些废水加以措置，排放的废水中氟含量跨越国度排放规范，氟离子浓度应跨越了10mg/L，严峻地污染着人类赖以保管的情况的同时给人类的安康构成良多要挟。是以，高浓度含氟废水措置研讨成了今后环保及卫生范畴首要的研讨课题。
2 含氟废水措置的根基工艺研讨
今后，国际外高浓度含氟废水的措置体例稀有种，罕见的有吸附法和积淀法两种。此中积淀法首要操纵于财产含氟废水的措置，吸附法首要用于饮用水的措置。别的另有冷冻法、离子互换法、超滤除氟法、电凝集法、电渗析、反渗入手艺等体例。
2.1积淀法
积淀法是高浓度含氟废水措置操纵较为遍及的体例之一，是经由进程加药剂或别的药物构成氟化物积淀或絮凝积淀，经由进程固体的分手到达去除的方针，药剂、反映前提和固液分手的成果决议了积淀法的措置效力。
2.1.1 化学积淀法
化学积淀法首要操纵于高浓度含氟废水措置，接纳较多的是钙盐积淀法，即石灰积淀法，经由进程向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反映天生CaF2积淀，来完成撤除使废水中的F-的方针。该工艺简略便利，用度低，可是存在一些缺乏。措置后的废水中氟含量达15mg/L后，再加石灰水，很难构成积淀物，是以该体例普通合适于高浓度含氟废水的一级措置或预措置，很难到达国标一级规范。别的，产生的CaF2的积淀包裹在Ca(OH)2颗粒的外表，是以不能被充实操纵，构成华侈。
最近几年来，一些专业人士对工艺停止了大批的研讨，在加钙盐的根本上，加上铝盐、镁盐、磷酸盐等，除氟成果增添的同时前进了操纵率。在加石灰的根本上插手镁盐，经由进程石灰与含镁盐的水溶液感化，天生氢氧化镁积淀完成对氟化物的吸附。在废水中插手硫酸铝、明矾等铝盐，与碳酸盐反映天生氢氧化铝，在混凝进程中氢氧化铝与氟离子产生反映出产氟铝络合物，出产的氟铝络合物被氢氧化铝矾花吸附而产生积淀。别的，能够或许或许或许或许或许或许在水中插手氯化钙、复合铁盐作混凝剂和高份子PAM作絮凝剂，在不增添现有装备措置装备的根本上，前进了废水措置成果。
2.1.2 混凝积淀法
混凝积淀法是经由进程在水中插手铁盐和铝盐两大类混凝剂，在水中构成带正电的胶粒，胶粒能够或许或许或许或许或许或许或许吸附水中的F-而彼此并聚为絮状物积淀，以到达除氟的方针。混凝积淀法普通只合用于低氟的废水措置，普通经由进程与中和积淀法配合操纵，完成对高氟废水的措置。由于除氟成果受搅拌前提、沉降时候等身分的影响，是以出水水质会不够不变。
铁盐类混凝剂普通须要配合Ca(OH)2操纵，才能完成高效力，并且措置后的废水须要用酸中和后才能排放，是以工艺比拟庞杂。铝盐除氟法是在水中插手硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂，操纵Al3+与F-的络合和铝盐水解后出产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-，成果不错。由于药剂投加量少、本钱低，并且一次措置后出水便可到达国度排放规范，是以铝盐混凝沉降法在财产废水措置中操纵较为遍及。
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、功效纤维吸附剂、活性炭等吸附剂的装备放入财产废水中，使氟离子经由进程与固体介质停止出格或惯例的离子互换或化学反映，终究吸附在吸附剂上而被撤除，吸附剂还可经由进程再生规复互换才能。为了保障措置成果，废水的pH值不宜太高，普通节制在5摆布，别的吸附剂的吸附温要加以节制，不能太高。该体例普通用于低浓度含氟废水的措置，成果很是较着。由于本钱较低，并且除氟成果较好，是含氟废水措置的首要体例。
2.3 其余体例
除上述两种比拟经常操纵的体例外，另有一些体例固然不被遍及操纵，可是已成为行业人士研讨的工具，在一些特种含氟废水措置中获得较好的成果。此中包罗离子互换法、电渗析、反渗入膜法等体例。反渗入手艺借助比渗入压更高的压力，使高氟水中的水份子转变天然渗入标的方针，经由进程反渗入膜被分手出来，先首要操纵于海水淡化和超纯水制作工艺中。今后操纵的反渗入膜首要有高压复合膜、海水膜和醋酸纤维素膜等。电渗析法是外加直流电场，操纵离子互换膜的挑选透过性，使水中的离子能够或许或许或许或许或许或许或许定向迁徙。离子互换法是操纵离子互换树脂或离子互换纤维完成除氟离子的一种体例。离子互换树脂须要用铝盐停止预措置和再生，是以用度会比拟高。与离子互换树脂比拟，离子互换纤维耗资小，并且比外表积较大，吸附才能强，互换速率及再生速率快，并且措置后不会给水体带来任何污染，反而具备洁净感化，是一种抱负的深度去除水中氟离子的体例。
3 化学混凝积淀法废水措置尝试研讨
3.1 研讨机理
化学积淀法便是操纵离子与氟离子连系天生难溶于水的CaF2 积淀，等积淀后以固液分手手腕将F-从废水中去除。化学方程式以下：
Ca2++2F-=CaF2
若是在废水中同时加如钙盐和磷酸盐，能够或许或许或许或许或许或许或许构成更难溶于水的含氟化合物，是水中F-的残留量更低，前进了除氟成果。化学方程式以下：
F-+5 Ca2++3P043－ = Ca5(PO4)4F
混凝积淀法经由进程在水中插手铁盐和铝盐两大类混凝剂，在配加Ca(OH)2，操纵Al3+与F-的络合和铝盐水解后出产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-。如插手铝盐，Al3+与F-构成AlFx(3-X)＋，同化在Al(OH)3中被积淀上去。
3.2 尝试流程与体例先容
取定量废水水样，起首在水中插手必然量的CaCl2作为积淀剂，等积淀物积淀5分钟后再插手恰当的AlCl3和Ca(OH)2作为混凝剂，另加六偏磷酸钠作为助凝剂对其停止措置，再等积淀5分钟后将水排放。尽能够或许多做几回，每一个尝试终了后，接纳电极法测定每次尝试后的氟离子的浓度。
化学混凝积淀法将化学积淀和混凝积淀连系起来操纵，能够或许或许或许或许或许或许或许措置一些经常操纵体例措置今后存在的水质不不变，药剂操纵量适量，或存在二次污染等题目。尝试成果标明，操纵化学混凝积淀法措置含氟财产废水，装备和工艺简略，运转用度低，除氟成果好，是一种比拟抱负的含氟废水的措置体例。
4 论断
今朝操纵较多的体例首要是化学积淀法、絮凝积淀法和吸附法。化学积淀法普通用于措置高浓度含氟废水，由于操纵简略，低本钱成果好，是以操纵较为遍及。与化学积淀法相反，混凝沉降法普通只合用于含氟较低的废水措置，高浓度含氟废水起首要颠末化学积淀法颠末一级措置，而后接纳混凝沉降法停止再次去氟。吸附法首要合用于水量较小的饮用水的深度措置，绝对来讲措置用度高，并且操纵比拟烦琐。固然，别的的一些体例各有各的操纵范畴和上风。
总之，含氟废水措置进程中，在挑选措置体例时要领会现实情况，按照水质情况和请求到达的规范而定，出格要正视以废治废和综合操纵。是以，在含氟废水的措置中要遵守资本化与无害化相连系的准绳，以获得较好的经济效益。
参考文献：
[1] 张玲,薛学佳,周任明.含氟废水措置的最新研讨停顿[J].化工时刊,2004,18(12),23-25.
[2] 彭天杰等.财产污染办理手艺手册仁[M].成都:四川迷信手艺出书社,1985,1-19.
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
一、媒介
含氟酸性废水的办理与操纵是跟着科技水平不时成长而成长起来的一门新兴手艺。颠末几十年的不时成长，今朝含氟酸性废水的办理体例已被遍及的操纵，成为一门合用的手艺。
二、含氟酸性废水的先容
1、氟化物的来历
在航空策念头整机外表加工出产中，大批HF（另有局部NaF、NH3HF、NaSiF6等）用来洗濯及侵蚀整机等，起反映产品首要是F-离子。氟化物槽液操纵一段时候后，其有用成份逐步降落，调剂后达不到工艺请求时，槽液将报废排放。报废的槽液浓度高没法措置，只能分几多次投入漂洗水中，随漂洗水一路措置。
2、氟化物凡是措置体例
氟化物凡是接纳钙积淀法，化学反映方程式：Ca2++2F-=CaF2，由于CaF2的消融度是16mg/L，即便插手恰当的Ca2+，使Ca2+天生CaF2，现实上仍是有8mg/L的F-存在于溶液中。在出产上，措置含氟废水，含氟量能措置到15～20mg/L，要使含氟废水措置到10mg/L内的排放规范，就须要对含氟废水停止深度措置。
三、含氟酸性废水措置的体例
1、积淀法
（一）、化学积淀法
化学积淀法首要操纵于高浓度含氟废水措置，接纳较多的是钙盐积淀法，即石灰积淀法，经由进程向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反映天生CaF2积淀，来完成撤除使废水中的F-的方针。该工艺简略便利，用度低，可是存在一些缺乏。措置后的废水中氟含量达15mg/L后，再加石灰水，很难构成积淀物，是以该体例普通合适于高浓度含氟废水的一级措置或预措置，很难到达国标一级规范。别的，产生的CaF2的积淀包裹在Ca（OH）2颗粒的外表，是以不能被充实操纵，构成华侈。
最近几年来，一些专业人士对工艺停止了大批的研讨，在加钙盐的根本上，加上铝盐、镁盐、磷酸盐等，除氟成果增添的同时前进了操纵率。在加石灰的根本上插手镁盐，经由进程石灰与含镁盐的水溶液感化，天生氢氧化镁积淀完成对氟化物的吸附。在废水中插手硫酸铝、明矾等铝盐，与碳酸盐反映天生氢氧化铝，在混凝进程中氢氧化铝与氟离子产生反映出产氟铝络合物，出产的氟铝络合物被氢氧化铝矾花吸附而产生积淀。别的，能够或许或许或许或许或许或许在水中插手氯化钙、复合铁盐作混凝剂和高份子PAM作絮凝剂，在不增添现有装备措置装备的根本上，前进了废水措置成果。
（二）、混凝积淀法
混凝积淀法是经由进程在水中插手铁盐和铝盐两大类混凝剂，在水中构成带正电的胶粒，胶粒能够或许或许或许或许或许或许或许吸附水中的F-而彼此并聚为絮状物积淀，以到达除氟的方针。混凝积淀法普通只合用于低氟的废水措置，普通经由进程与中和积淀法配合操纵，完成对高氟废水的措置。由于除氟成果受搅拌前提、沉降时候等身分的影响，是以出水水质会不够不变。
铁盐类混凝剂普通须要配合Ca（OH）2操纵，才能完成高效力，并且措置后的废水须要用酸中和后才能排放，是以工艺比拟庞杂。铝盐除氟法是在水中插手硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂，操纵Al3+与F-的络合和铝盐水解后出产的A1（OH）3矾花，去除废水中的F-，成果不错。由于药剂投加量少、本钱低，并且一次措置后出水便可到达国度排放规范，是以铝盐混凝沉降法在财产废水措置中操纵较为遍及。
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、功效纤维吸附剂、活性炭等吸附剂的装备放入财产废水中，使氟离子经由进程与固体介质停止出格或惯例的离子互换或化学反映，终究吸附在吸附剂上而被撤除，吸附剂还可经由进程再生规复互换才能。为了保障措置成果，废水的pH值不宜太高，普通节制在5摆布，别的吸附剂的吸附温要加以节制，不能太高。该体例普通用于低浓度含氟废水的措置，成果很是较着。由于本钱较低，并且除氟成果较好，是含氟废水措置的首要体例。
3、其余体例
除上述两种比拟经常操纵的体例外，另有一些体例固然不被遍及操纵，可是已成为行业人士研讨的工具，在一些特种含氟废水措置中获得较好的成果。此中包罗离子互换法、电渗析、反渗入膜法等体例。反渗入手艺借助比渗入压更高的压力，使高氟水中的水份子转变天然渗入标的方针，经由进程反渗入膜被分手出来，先首要操纵于海水淡化和超纯水制作工艺中。今后操纵的反渗入膜首要有高压复合膜、海水膜和醋酸纤维素膜等。电渗析法是外加直流电场，操纵离子互换膜的挑选透过性，使水中的离子能够或许或许或许或许或许或许或许定向迁徙。离子互换法是操纵离子互换树脂或离子互换纤维完成除氟离子的一种体例。离子互换树脂须要用铝盐停止预措置和再生，是以用度会比拟高。与离子互换树脂比拟，离子互换纤维耗资小，并且比外表积较大，吸附才能强，互换速率及再生速率快，并且措置后不会给水体带来任何污染，反而具备洁净感化，是一种抱负的深度去除水中氟离子的体例。
四、含氟酸性废水办理与操纵的尝试
1、熟石灰合适插手量简直定
熟石灰的插手有两个感化：1）经由进程Ca2+离子先去除一局部F-离子；经由进程OH-离子调理溶液pH值，为积淀剂CaCl2和混凝剂PAC的杰出阐扬打下根本。取100ml含氟废水样中插手差别量的熟石灰，搅拌3min，而后静置30min后，跟着熟石灰的插手，废水中pH值逐步降落，当插手至必然浓度时，再增添熟石灰的量，废水中pH值增添不大，在后续废水措置进程中，还需加混凝剂PAC来降落废水中F-的浓度及pH值，因混凝剂PAC有弱酸性，故从本钱和这方面斟酌，选pH值为11.82，即熟石灰的插手量为0.75g/l。
2、CaCl2插手量简直定
在熟石灰插手量为0.75g/l，pH值为11.82的废水样中插手差别量的氯化钙，搅拌3min；在熟石灰插手量为0.75g/l，pH值为11.82的废水样中插手差别量的氯化钙，随氯化钙插手量增添，废水措置液中的剩余氟离子品质浓度逐步变小，至必然值后，剩余氟离子品质浓度变更量逐步不较着。当氯化钙插手量为4g/l，废水中剩余氟离子浓度到达最低值12.0mg/l。是以，挑选按4g/l的量插手氯化钙。
3、混凝剂PAC合适插手量简直定
在肯定的pH值和氯化钙加量的废水样（[F-]=12.0mg/l，pH=7.41）中，加差别量的混凝剂PAC，先疾速搅拌2min，再慢速搅拌4min；静置30min后，取上清液测pH值和氟离子浓度。
随PAC的加量的增添，废水措置液中剩余氟离子品质浓度逐步降落。当PAC的加量为400mg/l时，显现静置30min后，废水措置液中剩余氟离子品质浓度到达9.3mg/l，到达排放的规范；当静置时候为2h，废水措置液中剩余氟离子品质浓度进一步降落为8.6mg/l；且PAC的加量别离为300mg/l、400mg/l的废水措置液中剩余氟离子品质浓度均到达国度划定的含氟废水排放一级规范值≤10mg/l的请求。有研讨标明：投加PAC的成果的优于Al2（SO4）3，要到达不异的成果，PAC的投加量要远远小于Al2（SO4）3的投加量。
4、含氟废水措置的工艺流程设想
按照含氟废水的措置成果，咱们设想了一套现实可行的废水措置工艺流程。该流程首要有：集池塘，用于搜集废水；反映池，用于天生CaF2积淀；竖流积淀池，用于疾速分手CaF2积淀物；排池塘，用于搜集并排放措置后的上清液；污泥池，用于浓缩积淀污泥。经由进程压滤机将积淀污泥停止脱水措置，压滤成饼。
含氟废水流入集池塘，将集池塘的废水抽入反映池加熟石灰和氯化钙停止化学积淀反映；反映完整后的废水溶液全数抽入竖流积淀池加PAC停止絮凝措置，按划定时候静置后，将竖流积淀池的达标排放清液抽入排池塘，积淀物则被抽入污泥池；将排池塘的达标排放清液向外排放或轮回操纵；将污泥池的积淀物抽入压滤机停止脱水措置，并压滤成饼，供给氟化物出产制作商或修建资料出产商作出产质料操纵，变废为宝。
五、竣事语
含氟酸性废水措置体例在各个范畴中有遍及操纵，跟着迷信的前进，含氟酸性废水措置体例会愈来愈前进前辈，其所阐扬的感化也会愈来愈大。
参考文献
中图分类号： X703文献标识码： A 文章编号：
含氟酸性废水的大批排放会对周边的情况及水资本构成影响，若是不有用地措置体例会严峻要挟到周边住民的身材安康。持久饮用氟含量浓度高于1mg/L的饮用水，会致使构成氟斑牙病，援用氟浓度为3—6mg/L的水，则会激发氟骨病。以是对含氟酸性废水措置手艺研讨及矿井中的操纵，不只对企业有必然的赞助，一样无益于改良人们的糊口情况，削减污染[1]。
1对含氟废水的措置体例
就近几年，国际外措置含氟水的措置工艺为化学积淀、絮凝积淀、吸附这三个步骤的研讨，并且深切会商了除氟的措置机理。此中，在对氟废水的措置体例中另有过滤法、离子互换和电渗析等体例。
在这些含氟废水的措置体例中，比拟遍及的体例是混凝积淀法。在含有氟的废水中插手混凝剂，而后构成絮状体能够或许或许或许或许或许或许吸附氟，这些含有氟的絮状物就会构成很难消融的氟化物，从而便于以积淀物的情势将氟去除，削减对水资本的污染。
2对含氟酸性废水的措置机理
由于石墨出产的工艺差别，以是产生的含氟的酸性废水的水量和水的品质也存在必然的差别性。在我国拟定的对氟化物许可排放的最高浓度为：（1）黄磷财产，一级规范PH值为10，二级规范PH值为20，三级规范PH值为20；（2）在低氟地域（水体内含氟量＜0.5mg/L）一级规范PH值为10，二级规范PH值为20，三级规范为30；（3）其余排污单元，一级规范PH值为10，二级规范PH值为10，三级规范PH值为20；其污染物的一级、二级、三级规范PH值均在6—9范围内[2]。
按照化学道理，酸性废水的措置要用碱性的物品停止中和，从而能够或许或许或许或许或许或许构成盐近似物。对水溶性离子的措置体例，应当操纵其余药物与污水中的物资产生必然的物理或化学反映，天生难以消融的物资，用积淀的体例将其解除掉。是以，对含氟酸性废水的措置体例，能够或许或许或许或许或许或许操纵合适的碱性物资能够或许或许或许或许或许或许和氟离子产生难以消融的盐类物资停止措置。对难溶性的氟化物消融度表概略见表1。
表 1 难溶性氟化物消融度具体表
颠末综合斟酌对氟酸性污水的措置有用手腕及经济身分，最初得出论断为，石灰不只能够或许或许或许或许或许或许中和具备酸性子的废水，并且还能够或许或许或许或许或许或许与废水中的氟离子构成难以消融的钙盐类积淀。以是，石灰是措置废水的最好药剂。以上反映在碱性溶液的情况下停止很是无益于在溶液中的反映，以是溶液的PH值应坚持在11摆布为好。
3研讨含氟酸性废水的措置工艺
含氟酸性废水措置工艺流程为：废水—调理池—加碱—中和槽—加混凝剂—反映积淀池—调理pH值—达标排放。
具体为：当废水水量变大时或不均时，普通情况下要设调理池，如许做到同时能够或许或许或许或许或许或许起到调剂pH值的感化，现实操纵中的逗留时候应按照现实水质、水量变更而定，但普通情况下不应低于1小时。
中和反映进程中应插手的石灰量，要知足中和酸和积淀氟的须要，普通节制在pH值8-11之间，具体情况应按照现实废水中飞氟浓度和废水量、pH值而定。
混凝剂方面普通选用铝盐（有酸铝、碱式氯化铝等）。凡是情况下选用混凝积淀法停止分手，它的措置才能和停机时候是按照颗粒物的速率而定，而颗粒物的沉降速率又按混凝剂而定，在现实工程中，这一系列的设想系数，须要经由进程尝试才能最初肯定。
混凝积淀后所出水中的氟含量，达标排放的规范为：到达国度污水综合排放一级规范，而后再恰当调剂pH值（普通规范为6-9）便可。
4实例操纵
今朝来讲，煤炭在我过一次性动力耗损总量的75%，并且这类以煤炭作为首要的动力规划在短时候内不会产生转变。占有关数据显现我国每一年煤炭开采量约为16—18亿吨，矿井废水排放量约为22亿吨，在平均操纵率方面则不到50%，构成了极大地华侈。矿井废水水质庞杂多样，普通呈玄色，有异味，混浊度比拟高。
经相干研讨资料显现我国大局部煤矿井水中都含有必然的量的氟，只是含量比拟低，未跨越国度财产废水最高炮房规范。普通以为是受地舆情况和地质机关影响而至，由于含氟性废水的手艺和本钱都存在困难，以是很难把含氟性废水当作人们糊口用水来操纵。
本文颠末在含氟性废水措置手艺上的研讨，找到一个很好的措置工艺，以此操纵到矿井废水措置上应能措置水资本华侈的题目，可是须要指出是矿井废水中除含氟外，其余都是含有以某品种型为主的同化型矿井水，是以这里只能说在现实，能够或许或许或许或许或许或许把含氟性废水措置的手艺操纵到煤矿井废水措置中，但具体成果另有待持续研讨。
5小结
该工艺凭仗其投资少、运转费昂贵、操纵简略、维修便利等特色亦能够或许或许或许或许或许或许合用于财产出产，经该工艺措置后的废水到达了国度一级排放规范，pH值能够或许或许或许或许或许或许有用节制在6-9，措置后的废水含氟量均小于10mg/L。便能够或许或许或许或许或许或许增添企业的经济效益，又能够或许或许或许或许或许或许有用节制氟和别的酸性物资对天然情况的污染。
【参考文献】
1 单晶硅太阳能电池的出产废水浓度和性子阐发
1.1 单晶硅太阳能电池出产工艺流程
硅太阳能电池出产中在侵蚀洗濯、去磷硅玻璃和石英管洗濯等工艺进程中须操纵KOH、IPA、铬酸、HF、HCl、H2SO4等化学药品，响应的产生含IPA浓废液废水和含氟废液废水、含铬废水。硅太阳能电池的首要出产工序以下：
洗濯：洗濯的首要方针是去除硅片上的污物。制绒：硅晶太阳能电池的制绒工艺是插手铬酸或HNO3、HF、H2SO4的强氧化性溶液将切割后硅片上的污物断根，在硅片上构成减反织构。
分散：磷分散是在硅片表层掺入纯杂质原子的进程。刻蚀、去PSG：操纵HF溶液对硅片边缘停止侵蚀，去除硅片边缘的PN结。去PSG是对刻蚀后硅片上的磷硅玻璃用氢氟酸等洗濯的体例停止断根。
等离子化学气相堆积(PECVD)：PECVD被操纵来在硅片上堆积氮化硅资料。
丝网印刷：是经由进程丝网印刷机将银浆或铝浆等导电资料印刷在硅片上。
烧结：该工序经由进程低温合金的进程，使印刷上的金属电极与硅片毗连更安稳。
1.2 单晶硅太阳能电池的出产流程中的污水产生
测试、包装、入库：对电池片的机能方针停止测试，及格则包装入库。
2 单晶硅太阳能电池出产废水措置工艺设想阐发
2.1 硅太阳能电池出产的含氟废液废水措置工艺阐发
今朝经常操纵的含氟废水措置工艺首要有吸附法和积淀法。
吸附法是指含氟废水流经打仗床，经由进程与床中固体介质停止离子互换或化学反映，去除氟化物。此法只合用于低浓度含氟废水或经其余体例措置后氟浓度降至10～20mg/L的废水。别的，另有冷冻法、离子互换树脂除氟法、超滤除氟法、电渗析等，但因措置本钱高，除氟效力低，至今多逗留在尝试阶段，很少推行于财产含氟废水办理。
积淀法是除氟工艺中操纵最遍及、合适于措置高浓度含氟废水的一种首要体例。经常操纵的积淀剂有石灰、电石渣、白云石、明矾及可溶性钙盐等，传统措置体例是接纳Ca(OH)2停止中和反映，天生难溶的氟化钙，以固液分手手腕从废水中去除。但由于在25℃时，CaF2在水中的饱和消融度为16.5mg/L，此中F－占8.03mg/L。即便暂不斟酌措置后出水带出的CaF2固形物，也没法到达现行国度废水排放规范10mg/L。加大Ca(OH)2用量岂但带来恰当的碱度和硬度，构成新的污染，并且余氟浓度也很难降到10mg/L以下。同时除氟的积淀进程中受各类反映前提影响如pH值、加药量、反映时候等，纯真钙盐积淀难以保障去除率到达请求。
硅太阳能电池的含氟废液废水设想中常接纳的工艺是钙盐积淀+铝盐吸附混凝积淀的二级除氟工艺。工艺设想在投加Ca(OH)2构成氟化钙盐积淀的同时，还增添CaCl2。在Ca(OH)2积淀氟离子的同时中和pH，反映进程中pH节制在8.0～8.5摆布积淀成果较好，要使氟离子排放能够或许或许或许或许或许或许或许达标，CaCl2凡是是恰当投加的，普通在2倍～3倍摆布。
斟酌到钙盐与氟离子产生的氟化钙积淀是一种微细的结晶，积淀成果不佳。故凡是在插手钙盐的根本上插手混凝剂和絮凝剂，能够或许或许或许或许或许或许保障氟化钙盐的积淀成果。经常操纵的铝盐混凝剂首要有硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝，均有杰出的混凝除氟成果。
2.2 单晶硅太阳能电池出产的含IPA浓碱废液废水措置工艺阐发
单晶硅太阳能电池无机出产废水有IPA废液和浓度较低的IPA废水。首要的无机污染物为异丙醇（IPA）。其BOD5/CODCr>0.6，COD浓度较高。浓碱废液中所含IPA浓度约在25000mg/L，COD浓度高达50000mg/L。IPA废水所含IPA浓度约在1000mg/L摆布，COD浓度约为3000mg/L。二者若是同化在一期排放，同化后的废水COD浓度在5000mg/L摆布。
含IPA废水措置工艺有蒸馏法，厌氧好氧生物措置法等。有相干文献[2]先容接纳蒸馏、精馏、吸附组合工艺收受接管环酯草醚工艺废水中的异丙醇，经由进程法式升温节制热媒与物料温差在17～20℃对废水停止蒸馏预措置，再颠末精馏和吸附措置后，获得的异丙醇含量不低于98.5%，含水率不跨越0.5%，总收率大于82.2%，收受接管成果很是较着。但此工艺耗能较大，运转本钱较高。如含IPA废液和含IPA废水份隔搜集至废水措置站，由于IPA浓碱废液流量不大，含IPA的浓度也较高，接纳精馏工艺经济可行的。
低浓度IPA废水由于浓度不高，接纳精馏工艺措置成果不较着，且能耗大。硅太阳能电池出产废水中排挤的异丙醇废水BOD5／COD约为0.40，COD浓度在3000mg／L摆布，凡是接纳好氧工艺措置。
研讨标明水解酸化具备前进异丙醇废水可生化性的功效[3]，水解酸化措置后BOD5／COD前进至0.50摆布，在进水COD为2000～3000mg／L前提下，接纳水解酸化-好氧生化工艺措置，COD总去除率可达90%摆布，BOD5
总去除率可达95%摆布。
中图分类号：271.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0249-01
媒介：在我国成长的进程中，半导体行业是新呈现并疾速前进的一个出产行业，半导体在我国扶植中具备首要的感化，首要操纵于电子机器制作中。前进半导体行业的出产水平对我国将来的成长具备首要的意思，半导体在将来将会较着的扩展操纵范围。今朝半导体行业出产中所产生的废水首要有三大类，含氟废水、含铜废水和含氨废水，这三种废水对我国生态情况均具备较为严峻的影响，以是增强半导体行业出产废水措置是我国将来成长中的根基方针。
1.我国半导体行业出产废水措置的根基概略
1.1 我国半导体行业出产废水措置的背景
在我国成长早期经济水平处于较为掉队的状态，与其余发财国度比拟具备较大的差别，以是这使得我国成长速率和出产水平均处于较为掉队的状态。近几年跟着经济水平的不时恶化，我国古代化扶植正在主动不变的停止，在古代化扶植中呈现了一批又一批新的出产行业，此中半导体行业便是此中一种首要的成长行业。半导体行业在停止出产的进程中会跟着产生必然的废水，废水中首要存在半导体出产进程中的质料元素，比方氟、铜、氮等，这些元素恰当排放入河道中会使水源遭到较为严峻的污染，以是停止半导体行业出产废水措置成为我国面对的一项首要题目。想要使我国半导体行业出产加倍环保，就要停止须要的鼎新，使半导体行业出产进程中产生的废水获得公道有用的措置。
1.2 我国半导体行业出产废水措置的近况
在我国现阶段的成长进程中，半导体行业的成长对国度更好扶植具备首要的感化，以是完美半导体出产进程是一项根基内容。今朝我国半导体行业正在停止对废水措置体例的研讨与立异，使其出产所产生的污染量停止较着的降落。在以往的废水措置进程中，首要接纳较为传统掉队的体例，在对废水中各污染元素的措置效力差别，不能有用的将一切污染元素停止去除，以致于措置后的废水达不到响应的检测规范。现阶段我国相干局部正对传统的废水措置手艺停止立异与改良，便是将现今前进前辈的迷信手艺手腕与废水措置手艺相融合，前进废水措置效力的同时降落废水措置所须要的本钱。半导体行业出产废水措置才能的前进不只对我国将来半导体行业更好成长具备首要的意思，更加首要的能够或许或许或许或许或许或许或许使我国的生态情况的恶化有主动的感化。
1.3 正视半导体行业出产废水措置的须要性
半导体行业对我国将来古代化扶植的完成具备首要的鞭策性感化，只要将半导体行业成长中存在的废水措置题目停止很好地措置才能无益于其进一步前进。在我国停止成长与扶植的进程中，生态情况根基状态与成长扶植水平成相反的状态，以是今朝我国生态情况水平较差，这对我国公民的糊口水平和安康水平的前进很是倒霉。增强对生态情况的掩护是我国成长中所必须停止正视的题目，半导体行业出产产生的废水对我国生态情况的影响较大，以是前进半导体韩业出产废水措置水平能够或许或许或许或许或许或许或许有用的减小对生态情况的污染。半导体行业出产废水措置的改良还会较大水平减小半导体出产的本钱和效力，在以往停止废水措置进程中所须要的经济本钱较高，以是使得半导体出产的整体本钱有所前进，改良废水措置体例挑选更加简洁疾速有用的体例来措置废水，能够或许或许或许或许或许或许使废水措置进程简洁的同时还能降落经济本钱。废水措置速率的加速还能增进半导体出产效力的前进，避免废水存积状态的产生。正视半导体行业出产废水措置很是须要，对我国将来的成长仍具备不容轻忽的感化。
2.半导体行业出产中的首要废水品种及措置体例
2.1 半导体行业出产中的含氟废水
在我国半导体行业出产的进程中，所产生的废水中首要存在的污染元素便是氟，氟随废水排入到江河中，终究被动物和动物摄取，跟着食品链的感化进入到人体中。更加严峻的是这些污染元素在自来水中超标，间接被人体摄取，致使一些列疾病的产生，以是对半导体行业出产中含氟废水的措置很是首要。在以往的半导体出产进程中，出产工艺不只庞杂，并且步骤也较为单一，以是其所操纵的试剂多种多样，此中较多的就含有氟元素[1]。含氟废水首要来自刻蚀工序中的氢氟酸和氟化铵，这些试剂与所要去除的污染物停止反映所产生的首要有氟化物、磷酸、氨氮等。普通来讲人体适量的摄取氟元素将产生极大的风险，氟元素能够或许或许或许或许或许或许或许对人体眼睛、粘膜、上呼吸道和首要的皮肤构造等产生庞大粉碎感化，同时影响人体物资代谢，令人体内部的代谢杂乱，进而对人体各器官产生风险感化，严峻的将致使灭亡。现阶段我国对含氟废水措置的体例首要有吸附法、离子互换法、化学积淀法、反渗入法、和蒸馏法等。这些体例对氟的去除道理有着极大的差别，以是在成果上也具备必然的差别，此中化学积淀法是含氟废水措置最为经常操纵的体例，其具体操纵体例是起首将废水的PH值调理至碱性，而后投加钙盐，其方针便是使氟离子与钙离子停止连系，再操纵钙离子在碱性情况中积淀往来来往除氟离子。其次混凝沉降法在废水措置中较为遍及操纵的一种体例，道理是经由进程操纵混凝剂使废水中的胶体和纤细悬浮物凝集起来构成絮凝体，这些絮凝体中能够或许或许或许或许或许或许或许包罗大批的氟离子，从而到达降落氟离子含量的方针。
2.2 半导体行业出产中的含铜废水
在半导体行业出产产生的废水中铜离子的含量也是较多的，适量的铜离子颠末排放流入外界的泥土中对动物的成长很是倒霉。以是停止半导体行业出产成长中要正视对废水中铜离子的措置。今朝含铜废水措置的首要体例有电解法、积淀法、生物法和离子互换法等[2]。电解法便是操纵原电池的道理，使废水中的铜离子停止电子互换成为铜单质，已到达去除铜离子的方针。电解法又称内电解法、铁屑过滤法等，具备多种首要的长处，比方能够或许或许或许或许或许或许或许停止絮凝、吸附、氧化复原、电堆积等感化，在半导体行业出产的废水措置中具备首要意思。
2.3 半导体行业出产中的含氨废水
现阶段我国半导体行业对含氨废水的措置首要操纵生物积淀池的体例，在生物积淀池中具备能够或许或许或许或许或许或许或许与氨停止反映的物资，使氨转化为其余的化合物，从而降落废水对生态情况的污染。凡是生态积淀池设想为方形或圆形，池底是一层平坦的污泥，半导体行业出产的废水屡次流经积淀池能够或许或许或许或许或许或许或许有用的降落氨含量。排泥泵是生态积淀池中的一个首要构成局部，在排泥泵四周设置两路管道，并经由进程主动阀门节制，如许的长处是节流经济投资的同时前进运转效力，在对其停止平常的办理进程中也更加简略。
3.结语
在现阶段半导体行业出产的进程中，废水措置是一项首要的内容，我国相干的废水措置体例与手艺手腕另有待进一步增强。前进半导体行业出产废水措置才能对我国生态情况的增强具备首要感化，信任颠末我国不时的尽力下，半导体行业出产废水措置手艺将有大幅的晋升，半导体出产效力也将较着增添。
中图分类号：V21 文献标识码：A
1 氟化物的来历
在航空策念头整机外表加工出产中，大批HF（另有局部NaF、NH3HF、NaSiF6等）用来洗濯及侵蚀整机等，起反映产品首要是F-离子。氟化物槽液操纵一段时候后，其有用成份逐步降落，调剂后达不到工艺请求时，槽液将报废排放。报废的槽液浓度高没法措置，只能分几多次投入漂洗水中，随漂洗水一路措置。
2 氟化物凡是措置体例
氟化物凡是接纳钙积淀法，化学反映方程式：Ca2++2F-=CaF2，由于CaF2的消融度是16 mg/L，即便插手恰当的Ca2+，使Ca2+天生CaF2，现实上仍是有8mg/L的F-存在于溶液中。在出产上，措置含氟废水，含氟量能措置到15～20mg/L，要使含氟废水措置到10mg/L内的排放规范，就须要对含氟废水停止深度措置。
3 氟化物的深度措置尝试
3.1调剂pH值尝试
3.1.1 氟废水和氯化钙水溶液成酸性，氟化钙的天生及积淀需在碱性前提下停止，为了保障氯化钙等量投加和氟化钙积淀，需调剂含氟废水呈碱性。斟酌药品价钱和操纵便利，挑选氢氧化钠调剂pH值，为确保废水措置成果，停止了调剂pH值尝试。
3.1.2 1配制含氟水样：浓度200mg/L、100mg/L、50mg/L并别离调pH值为7、8、9、10、11各1升共15个水样。
3.1.3 计较投加氯化钙量需投加氯化钙584 mg、292 mg、146mg。尝试成果见表1。
从尝试成果看出pH值10、11时措置成果较好，浓度值相差也不大，以是挑选pH值为10。
3.2 静置时候尝试
3.2.1 废水pH值调剂到10后，按氟量投加氯化钙，搅拌5～10分钟后，废水需静置措置，为肯定静置措置多永劫候积淀成果好，停止以下尝试。
3.2.2 尝试进程。用规格250ml量筒取加药后废水水样到250ml，静置差别时候察看积淀成果，尝试成果见表2。
尝试成果是120～180分钟时积淀成果较好
3.2.3 论断是120～180分钟时积淀成果较好，但积淀时候太长，在出产中废水量大没法积淀太长的时候，为此斟酌在废水中投加混凝剂。
3.3 混凝剂的挑选及尝试
3.3.1 混凝剂是为了使废水中的固体颗粒及胶体微粒脱稳积淀而投加的赞助药剂，挑选准绳是混凝成果好、价廉易得、操纵便利。今朝操纵最广的是铝盐和铁盐，铁盐构成的絮凝体较慎密易积淀，但侵蚀性强，易吸水潮解，不易保管。铝盐混凝成果好，操纵便利，出水水质好，硫酸铝是铝盐中价钱最低，且保管操纵便利，以是挑选硫酸铝。
3.3.2 废水中插手CaCl2后插手硫酸铝，搅拌5～10分钟，用规格250ml量筒取废水样到250ml，静置差别时候察看积淀成果。尝试成果见表3。
3.3.3 为了进一步前进积淀成果降落含氟浓度，需在投加钙离子和氢氧根离子，氢氧化钙含有这两种成份。投加氢氧化钙调剂pH值为10，让废水二次积淀，为前进积淀成果，在积淀前插手助凝剂。
3.3.4 助凝剂是在单用混凝剂不能获得杰出的成果时，投加赞助药剂来前进混凝成果，这类赞助药剂称为助凝剂。为了操纵便利，挑选了浓度17%的聚丙烯酰胺，它有庞大的线性份子，每一个大份子由良多链节构成，它的链节对水中胶体微粒有极强的吸附感化，会吸附和链接胶体微粒，构成大的絮团，配合沉降。
在调剂pH值为10的废水中，插手聚丙烯酰胺，搅拌5～10分钟，打水样化验，静置差别时候，化验含氟浓度。尝试成果见表4。从表4中看出，随时候的耽误，氟浓度渐渐降落，为了加速氟的沉降时候，使氟浓度降落，需接纳固液分手装备。
3.4 积淀装备的挑选
选用积淀装备分手氟化钙，此体例还能去除废水中的重金属离子。积淀装备分为平流式、竖流式和辐射式三种，按照含氟水量及措置站的规划等身分，挑选了积淀成果好，施工简略，绝对照价较低的平流式斜板积淀装备。首要特色是在积淀池内，增设了倾斜60度隔板举措措施，能使积淀物顺遂滑下，且隔板的装配绝对增添了积淀池的面积，也改良了水利前提，能大幅度前进积淀效力。浓度为11.5mg/L的含氟废水经平流式斜板积淀装备的措置，出水浓度降落到5.86mg/L。
4 措置工艺及提要
4.1 工艺流程
采样化验加药静置分手上清液加药斜板积淀排放
4.2 工艺提要
4.2.1 集合氟废水到调理池内，化验含氟浓度、pH值。
4.2.2 插手片状氢氧化钠并搅拌，调pH值到达10为止。
4.2.3 按调理池内氟总量计较投加氯化钙，并按比例投加硫酸铝，搅拌5～10分钟，静置20～30分钟。
4.2.4 取上清液打入氢氧化钙池内，调pH值到达10。
4.2.5 废水流入斜板积淀装备，在装备同化区按废水量0.1%投加聚丙烯酰胺，同化落后入斜板积淀区，上清液顺管线流入排水井。
4.2.6 按期采排水井水样，若不达标要按工艺从头调试，确保达标排放。
结语
措置含氟废水后产生的污泥首要成份是氟化钙，需集合后固液分手去除水份，干泥排放到国度环保固废中心同一措置。措置含氟废水达标排放是此刻必须做的任务，咱们下一步的任务重点应当是，电镀出产线上选用无污染药品，根绝操纵污染物也不制作污染物，完成洁净出产。
1.题目与研讨重点
今朝，国际外高氟废水措置体例首要有化学积淀法、反渗入法、混凝积淀法、吸附法、电化学法等，此中化学积淀法、混凝积淀法和吸附法操纵最遍及，传统的工艺流程便是化学积淀法加混凝积淀法，也有研讨在此根本上增添吸附法。本尝试以陕西省某太阳能电池出产企业产生的含氟废水措置接纳两级除氟工艺，具体如图1所示，一级用氢氧化钙将废水pH调理到11及以上以积淀氟离子，二级用硫酸铝反调pH节制到7摆布混凝积淀除氟。
该工艺经试运转后发明，含氟废水进水水质动摇大，在200-2000mg/L变更，pH为2-3，该类废水水质变更情况如图2，由于进水水质变更大、措置进程节制难致使氟离子不变达标难，是以须要对工艺停止阐发和优化，今朝，国际外针对两段除氟工艺如何应答进水水质动摇猛烈下不变达标排放的研讨鲜有报道。本研讨针对存在的题目，接纳一级以pH为节制方针、二级以硫酸铝投加量为节制方针的手艺思绪，对该措置工艺操纵参数停止了优化研讨。
2.尝试体例与进程
取含氟废水0.8L于1L烧杯中，30mm×10mm磁力搅拌子搅拌，转速600转/min； pH酸度计检测pH，尝试摹拟现场现实工艺情况，设置二级除氟系统，第一级为钙盐除氟，即插手差别量氢氧化钙溶液，搅拌，再加1mg/mIPAM2ml，静置，检测上清液氟离子浓度，第二级为铝盐除氟，在一级反映上清液中插手差别量硫酸铝溶液，搅拌，再加1mg/mIPAM2ml，静置，检测上清液氟离子浓度。
尝试进程中，接纳节制变量法，经由进程转变搅拌时候、积淀时候、pH、药剂投加量，肯定最好搅拌时候，积淀时候，pH及药剂投加量。
3.钙盐除氟操纵参数优化
3.1 搅拌时候与积淀时候对除氟成果的影响
取0.8L高浓度含氟废水，用氢氧化钙溶液调pH到9，别离于搅拌5，10，20，40min取样检测氟离子浓度，搅拌竣事后加PAM再搅拌平均，取静置10、20、40、80min的水样，检测氟离子浓度，其成果见表1，由表1能够或许或许或许或许或许或许得出积淀时候对氟离子浓度几近不影响，而搅拌时候在10min以上都是合适的。
3.2 除氟最好pH
除氟的最好PH值以下图3所示，由图可知，除氟最好PH值在7-9之间。
3.3 氢氧化钙最好投加量
由于进水水质动摇大，且不氟离子浓度在线监测仪的前提下，以氢氧化钙投加量作为节制方针是不可行的，是以开端肯定以pH作为节制参数，用氢氧化钙将差别浓度氟离子溶液调到7-9，检测反映竣事后上清液氟离子浓度。
按照进水水质变更的区间，别离节制初始氟离子浓度为200mg/L摆布，700ml/L摆布及1500mg/L摆布，用氢氧化钙调理pH至7～9，别离考查差别初始氟离子浓度下的除氟成果，尝试成果如表2。
由表2阐发可知，不论氟离子初始浓度为几多，将pH节制到7～9，反映后的氟离子浓度总低于40mg/L，此浓度的含氟废水进入二级铝盐除氟阶段是公道的，是以，倡议一级钙盐除氟以pH作氢氧化钙投加量的指征，如许可有用避免钙盐投入过大而产生恰当污泥。
4.铝盐除氟操纵参数优化
4.1 搅拌时候与积淀时候
取0.8L含氟废水，初始pH节制为7～9，测得初始F-为79mg/L，投加硫酸铝至200mg/L，再插手氢氧化钠调理pH为7摆布，搅拌10min、20min、40min时取样检测氟离子浓度，搅拌竣事后加PAM再搅拌平均，取静置5、15、25min的水样丈量氟离子浓度，其成果见表3。
由表3能够或许或许或许或许或许或许看出搅拌时候对铝盐除氟几近不影响，积淀时候需节制在15min以上。
4.2 最好pH
别离取0.8L含氟废水于4个烧杯中，硫酸铝投加量为375mg/L，别离用氢氧化钠溶液调理pH为6、6.5、7.5、8.5，搅拌10min，静置20min，测得上清液氟离子浓度与pH的干系如图4。
由图4阐发可知，硫酸铝除氟的最好pH为6.5到7.5，pH偏酸的成果优于偏碱。
4.3 最好投加量
由以上研会商断可知，一级反映池出水氟离子浓度可达40mg/L摆布，为激进起见，本研讨拔取氟离子浓度50mg/L摆布及80mg/L摆布的含氟废水，投加差别含量的硫酸铝，用氢氧化钠调pH到6.5-7.5，别离考查差别铝盐投加量下的除氟成果，尝试成果如表4。
由上表能够或许或许或许或许或许或许看出，当铝盐投加量为20OOmg/L时，不论初始浓度为45mg/L仍是85mg/L，氟离子都能够或许或许或许或许或许或许降到10mg/L以下，现实操纵时，硫酸铝的投加量必须大于2000mg/L，药剂本钱太高，邸秋莺在研讨用硫酸铝措置氟离子浓度为60mg/L的废水时发明，仅用200mg/L的硫酸铝就能够或许将氟离子降到10mg/L以下。傅秋生等在对钢管厂冲刷废水停止措置进程中发明，氟离子的形状会影响氟离子的去除率，络合态绝对离子态更难措置，是以，本尝试废水中氟离子除以离子态存在，能够或许还存在其余形状，唐丽萍在对太阳能电池出产进程产生的废水停止论述时提到，氢氟酸不只操纵于硅片的外表制绒进程，还用于去磷硅玻璃，这也是含氟废水的产生来历，在去磷硅玻璃工序中，氢氟酸消融硅片外表构成的一层含有磷元素的二氧化硅，即磷硅玻璃，二氧化硅与氢氟酸天生易挥发的四氧化硅气体，当氢氟酸恰当，反映天生的四氧化硅会进一步与氢氟酸反映天生可溶性的络合物六氟硅酸，由此能够或许或许或许或许或许或许揣度，硫酸铝投加量过大很能够或许与六氟硅酸有关。是以，不能一味的增添硫酸铝的投加量，可行的计划是在二级铝盐除氟阶段后增添吸附阶段。
5.结语
wastewater's treatment technology of metallurgical Method multicrystalline silicon solar battery production
Xie Yu-cai An Bai-jun MuHong-fang
（Ningxia.Yinxing.Energy.Co.，Ltd. Ningxia 750021）
Abstract： solar cell is a kind of energy conversion of photovoltaic components， under the irradiation of sunlight converts light energy into electrical energy， so as to realize a photovoltaic power generation. In this paper， the metallurgy method of monocrystalline silicon solar cell production process generated waste water analysis， the waste classification collection， complete processing flow are given， the results reached level of emissions standards（GB8978-1996）.
Keyword： metallurgical method wastewater treatment Solar cell
一 弁言
跟着社会的成长，不可再生资本日趋削减，追求洁净可再生动力成为社会成长的必然趋向，是以，太阳能、风能、生物能财产获得疾速成长。
最近几年来，太阳能电池片出产手艺不时前进，出产本钱不时降落，转换效力不时前进，使光伏发电的操纵日趋提高并敏捷成长，逐步成为电力供给的首要来历。可是，太阳能电池片出产工艺产生的废水、废气措置不妥的话，轻易对情况构成污染，在此，本文对单晶硅出产工艺产生的废水措置工艺做具体的论述。
二 单晶硅太阳能电池工艺简介
太阳能电池片是一种能量转换的光电元件，它能够或许或许或许或许或许或许在太阳光的照耀下，把光能转换成电能，从而完成光伏发电[1]。出产电池片的工艺比拟庞杂，普通要颠末硅片检测、外表制绒、分散制结、等离子刻蚀、去磷硅玻璃、镀减反射膜、丝网印刷、疾速烧结和检测分装等首要步骤。
三 污水成份阐发
电池片出产工艺中，单晶硅片制绒工艺是用碱（通经常操纵氢氧化钠）侵蚀硅片外表构成金字塔描摹，进程顶用氢氟酸和盐酸洗濯，首要产生的废水有浓碱废水、酸碱冲刷废水；去磷硅玻璃工序用氢氟酸去除硅片外表的磷硅玻璃，会产生含氟废水。
从废水的成份来讲，首要有以下三局部，含氟废水：首要包罗含氢氟酸、硅类的含氟冲刷废水，无机废水首要成份为氢氟酸和SS，[H+]及氟离子浓度较高，酸碱废水中含有硅粉等悬浮物，少许的氟化物，必然量的异丙醇，是以COD、SS污染浓度高[2]。是以，设想后废水搜集在两个差别的储罐和两个集池塘，别离为：浓碱储罐、浓酸储罐、酸碱废水、含氟废水，废水按照浓度的差别，分隔搜集，做到轻污分流，节俭措置本钱。
四 措置工艺的成立
按照工艺的设想，废水按照浓度和成份的差别，别离搜集在差别的储罐和集池塘，别离为浓酸储罐、浓碱储罐、含氟冲刷废池塘、酸碱废水。
浓酸储罐首要搜集酸洗和去磷硅玻璃工序中氢氟酸和盐酸槽的废水，废水酸度大，氟离子含量高；浓碱储罐首要搜集制绒槽的废水，无机物含量比拟高（首要含异丙醇），含有硅粉等悬浮物，COD、SS污染浓度高；含氟冲刷废池塘首要搜集硅片出氢氟酸槽后的冲刷废水，废水水量大，含有少许的氟离子；酸碱废池塘别离搜集硅片出碱槽后的冲刷废水、硅片出盐酸槽后的冲刷废水，措置工艺流程图以下：
措置进程概述：晋升泵把浓酸和浓碱储罐的废水晋升到一级絮凝积淀装配，中和反映，并插手氢氧化钠，调理pH在2-4之间，插手PAC，PAM助凝剂，絮凝积淀装配装有搅拌机和曝气管，加药进程中搅拌机常开，自流到二级絮凝积淀装配，停止二次加药，插手氢氧化钠，并插手PAC，PAM助凝剂，调理pH在4-6之间，上清液自流到酸碱废水集池塘，同酸碱废水一路晋升到酸碱废水絮凝积淀装配，酸碱废水和含氟废水插手氯化钙和少许的氢氧化钠调理pH，调理pH在8-9之间，酸碱废水、含氟废水最初颠末生化措置，微生物措置能让酸碱废水出水BOD、COD不变的达标[3]。
本工艺首要接纳投加氢氧化钠和氯化钙的体例，普通厂家选用石灰投加的体例，这类情况下，投加石灰粉合适在酸性较强的场所，但消融度低，由于天生的氟化钙积淀包裹在氢氧化钙颗粒的外表，使之不能被充实操纵， 是以用量大[4]，积淀压滤后的残渣量大，环保局收受接管用度比拟高。
五 措置成果阐发
出产废水颠末措置后，表一为浓酸废水检测成果，表二为酸碱废水检测成果，措置成果显现，氟离子、COD、的去措置到达百分之九十以上，措置后pH的范围7.5-8，措置后的污水同一排到公司园区管网，和别的废水同化浓缩后排到银川市污水措置厂，污水措置到达一级排放规范，并连系公司出产现实，得出以下几点倡议。
（1） 为了避免浓酸浓碱侵蚀，储罐选用PP材质，并且安排根本都做了防腐措置，浓碱废水集池塘也做了防腐措置，工程设想中增添了应急变乱池。
（2） 为了避免浓酸挥发出无害的气体，在浓酸一级絮凝积淀装配增添了气体接收装配，保障挥发出来的气体经水接收后再次进入酸碱废水集池塘。
（3） 每一个絮凝积淀装配中都装有pH计，能够或许或许或许或许或许或许或许实时精确反映水质情况。
（4） 加药泵选用入口高活络计量泵，按照水质情况，可实时调剂加药量，节俭措置本钱。
出产废水颠末措置后，表一为含氟废水检测成果，表二为酸碱废水检测成果，检测成果显现，到达污水措置一级排放规范。
六 结语
太阳能财产作为新兴行业，有着很大成长空间，可是在扩展出产范围的同时，会对情况构成污染，是以，出产污水能不能达标排放是咱们存眷的题目。经由进程本论文的研讨，能够或许或许或许或许或许或许得出论断：出产污水颠末酸碱中和、絮凝积淀、生化措置等工艺进程，措置后的水样知足污水措置达标排放的请求。是以，此措置工艺可用于措置单晶硅太阳能电池出产污水。
参考文献：
[1] 赵宏娟 太阳能电池任务道理与品种[J] 黑龙江科技信息，2007， （17）：64；；
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(阐发纯)105℃～l10℃烘干2小时后枯燥器中保管，配制成所需的差别浓度的含氟水溶液，用于标定氟离子电极。尝试所用废水为福建某化工场含氟财产废水，该化工场是集萤石开采、加工、氟化物出产发卖为一体的氟化工公司，首要产品有氟化氢、氟化氢铵、氟化铵等氟化盐。
1.2尝试体例
取必然量的含氟废水，氟离子浓度为975～1094mg•L-1，pH值2.95～3.23，接纳下述体例停止尝试：用Ca(OH)2调理pH值到中性或碱性，反映1h，投加PAC或Al2(SO4)3等混凝剂反映10min，积淀2h后测定上清液氟离子浓度。用NaOH调理pH值到中性或碱性，插手CaCl2反映1h，投加PAC作为混凝剂反映10min，积淀2h后测定上清液氟离子浓度。
2成果及会商
2.1钙离子浓度对氟离子去除的影响
石灰积淀法措置工艺运转本钱低，是今朝操纵最多的措置体例。经由进程投加Ca(OH)2调理废水pH值，同时钙离子与氟离子构成CaF2积淀，反映1h后，投加PAC作为混凝剂，投加浓度为400mg•L-1，反映10min后积淀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，氟化钙的消融度小。其溶度积为Ksp=4×10-11(25℃)。2F-+Ca2+一CaF2从反映方程式来看钙离子浓度越大，溶液中的氟离子浓度越小。尝试成果与现实阐发相分歧，跟着钙离子浓度的增添，废水中的氟离子浓度降落。但投加石灰乳时，即便其用量使废水pH到达12，也只能使废水中氟离子浓度降落到15mg/L摆布，且水中悬浮物含量很高。
2.2差别混凝剂对氟离子浓度的影响
零丁接纳Ca(OH)2作为化学积淀剂时，天生的CaF2颗粒藐小，难于积淀，斟酌投加混凝积淀剂辅佐CaF2的积淀。氟离子废水的絮凝积淀法经常操纵的絮凝剂为铝盐。铝盐投加到水中后，操纵Al3+与F-的络合和铝盐水解中心产品和最初天生的Al(OH)3（am）矾花对氟离子的配体互换、物理吸附、卷扫感化去除水中的氟离子。本尝试中先在废水中投加Ca(OH)2作为化学积淀剂，反映1h后，投加PAC和Al2(SO4)3作为混凝剂，投加浓度为400mg•L-1，反映10min后积淀2h，测定上清液氟离子浓度。Al2(SO4)3作为混凝剂，即便在Ca2+投加量较少的前提下，对氟离子的去除成果也优于PAC。有研讨标明，在PAC对氟离子的絮凝积淀进程中，离子吸附是一项首要的感化体例，当水中SO42-，Cl-等阴离子的浓度较高时，由于存在合作，会使絮凝进程中构成的Al(OH)3(am)矾花对氟离子的吸附容量较着削减。别的，F-能与Al3+等构成从AlF2+，AlF2+，AlF3到AlF63-共6种络合物，这些铝氟络合离子在絮凝进程中会构成铝氟络合物(AlFx(OH)(3-x)和Na(x-3)AlFx)或同化在新构成的Al(OH)3(am)絮体中沉降上去。增大Al2(SO4)3的投加量，出水中氟离子浓度降落。铝盐絮凝积淀法氟离子去除成果受搅拌前提、沉降时候等操纵身分及水中SO42-，Cl-等阴离子的影响较大，出水水质不够不变。
2.3以NaOH调理pH值CaCl2作为化学积淀剂对氟离子的影响
废水操纵25%NaOH调理pH值至中性或碱性，插手CaCl2（2240mg•L-1）反映1小时后，投加PAC作为混凝剂，投加浓度为400mg•L-1，反映10min后积淀2h，测定上清液氟离子浓度。以CaCl2作为化学积淀剂，出水中氟离子浓度小于4mg•L-1，远小于排放规范中请求的10mg•L-1，也小于氟化钙的消融度8.9mg•L-1，且成果不变。这是由于当水中含有氯化钙、硫酸钙等可溶性的钙盐时，由于同离子效应而降落氟化钙的消融度，使出水中氟离子浓度大大降落。
3小结及论断
经由进程对福建某化工场含氟废水的小试尝试，得出以下论断：
3.1跟着钙离子浓度的增添，废水中的氟离子浓度降落。
中图分类号 X787 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）011-0224-02
水是性命之源，是人类赖以保管和成长的首要物资，不水就不性命。在我国，82%的河道遭到差别水平的污染，有42%的都会饮用水源遭到严峻污染，乡村有70%的饮用水不合适卫生规范。水污染题目已影响到人们的普通糊口，成为一个急需措置的热门题目。
水污染的传统措置体例分为三类；即物理法、化学法和生物法。别的，有关水污染的新兴措置体例首要有份子生物学手艺、SBR法、超声波手艺和野生湿地法等。
1 物理法
物理法是操纵物理感化措置、分手和收受接管废水中污染物的体例。物理法又分为沉降法、离子互换法、吸附法、萃取法和反渗入法等体例，是最近几年来成长起来的较新的措置污水体例。
1.1 沉降法
操纵沉降法可撤除水中绝对密度大于1的悬浮颗粒，同时也能够或许或许或许或许或许或许收受接管这些颗粒。
比方用石灰沉降法措置含氟废水。磷矿加工中产生的含氟废水，氟多以氢氟酸、氟硅酸及其盐类为首要情势存在于废水中，当插手石灰后，反映天生消融度较低的氟化钙后，将氟化钙沉降分手，从而降落废水中氟的含量，到达污染的方针。由于石灰（或电石渣、石灰石等）价廉易得，工艺简略，投资省，是今朝最为遍及操纵的措置含氟废水的一种体例。
1.2 离子互换法
离子互换法的道理是把污水经由进程具备离子互换才能的物资（称离子互换体或离子互换树脂），使互换树脂上的活性基团上的相反离子同污水中的异性离子停止互换，从而到达去除的方针。树脂范例普通选用OH型。
这类体例操纵简略，出水率高且出水的水质好。合用于措置量不大、含量较低、构成纯真、有较高收受接管代价的污水，由于用度较高，今朝操纵无限。可用于饮用水的污染。
1.3 吸附法
吸附法是指操纵多孔性固体吸附废水中某种或几种污染物，以收受接管或去除污染物，从而使废水获得污染的体例。经常操纵的吸附剂有良多种，如：活性炭、活性铝、腐殖酸树脂、斜发沸石、麦饭石等；最经常操纵的吸附资料为活性炭，其吸附道理和离子互换法有近似的处所，如活性炭对六价铬的吸附以下：
RC-OH+Cr2O72--RCO……H+……Cr2O72-
此法是一种较成熟且简略易行的废水措置手艺，出格合用于措置量大而浓度较低的水系统。
1.4 反渗入法
反渗入是当溶液中施加在浓溶液一侧的压力大于渗入压力时，浓溶液中的溶剂经由进程抱负的半透膜向稀溶液中活动，即溶剂的流向较渗入而言产生反转的景象。
