文献综述
- 前言
水污染是我国环境污染的首要问题，有地域的广阔性，污染的普遍性和排放物的多样性等特征。在污染控制上难度大、技术复杂、投入多、运行困难。在科技发展的今天，随着社会经济的发展和人类文明的进步，投入大量的人力、物力从事水污染控制是十分重要的。我国的水环境污染，特别是流域性水环境污染问题已经成为当前我国环境污染最具代表性的问题之一。根据国家环保总局对我国水环境污染现状统计调查表明:我国的江河、湖泊及近海流域已普遍受到不同程度的污染，总体上呈现加重的趋势，造成污染加重的主要因素是工业废水和生活污水。目前国内大多数生产厂尚无完善的处理设施，所排放的废水中氟含量指标尚未达到国家排放标准，严重污染环境。按照国家工业废水排放标准，氟离子浓度应小于10 mg/L，因此含氟废水的排放必须受到严格控制。
1.1含氟废水的来源
水环境中氟污染的主要来源是工业生产排放的含氟“三废”涉及行业主要有铝电解、钢铁、水泥、砖瓦、陶瓷、磷肥、玻璃、半导体、制药等。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(AIF%)和冰晶石( Na,AlF,);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酸﹑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siF)进入固体废弃物中的氟则以氟化钙(CaF,)等稳定的化合物形态存在。【1】~【4】
1.2氟污染的影响
氟存在于植物组织中且是必要的元素。然而，氟的过多吸收则对植物产生毒害作用。土壤氟是植物中氟的重要来源,氟通过土壤一植物一动物一人体进行迁移、富集导致了一系列的环境污染和健康危害问题。土壤氟污染对作物的危害是慢性积累的生理障碍过程。氟能抑制作物的新陈代谢、呼吸作用及光合作用,抑制新陈代谢过程中马来酸脱氢酶的活性。氟对作物的危害主要表现为干物质积累量少、产量降低﹑分孽少、成穗率低、光合组织受损伤﹑出现叶尖坏死、叶绿退色变为红褐色等。【5】~【6】
氟是人体必需的元素,是组成人体骨骼和牙齿的主要成分之一对骨组织和牙釉质的形成起着重要作用并通过激活或抑制多种酶的活性而参与新陈代谢过程。缺氟或氟摄入过量都对人体健康不利。
- 含氟废水研究处理现状
处理含氟工业污水的难度较大，目前国内外含氟废水的处理方法有多种，主要有化学沉淀法、吸附法、混凝沉降法、电凝聚法、离子交换树脂法、反渗透法、液膜法电渗析法等，经常采用的方法是化学沉淀法吸附法、混凝沉降法。利用化学沉淀法可以处理高浓度的含氟废水，联合使用磷酸盐、镁盐、铝盐等，比单纯用钙盐除氟效果好；絮凝沉淀法对高浓度含氟水除氟效果差，处理后水中硫酸根浓度偏高；吸附法适用于水量较小的饮用水深备，处理费用往往高于沉淀法，且操作复杂。
2.1化学沉淀法
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