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光伏含氟废水处理技术

含氟废水、含氟废气、含氟废渣是工业生产中排放的含氟“三废”，

它们的质量浓度通常在10mg/L以上，是环境中氟污染的主要来源。

涉及的行业包括半导体行业、有色金属冶炼、萤石矿、硅类电器零件

清洗等，这些行业的共同特征是以含氟矿物、氢氟酸等为主要原料或

辅助原料。在它们的冶炼、生产过程中，含氟物质分解而进入环境，

造成氟污染。

而在近几年新兴的光伏企业中，大量使用氢氟酸，这使得工业生

产中排放的含氟废水常常含有质量浓度为10mg/L～10000mg/L的氟

化物，严重污染环境和危害人类健康。由于氟离子活性较强，它是工

业废水中较难去除的物质之一。而且，在光伏废水中可能还存在其他

非金属离子，这使得除氟变得更加困难。

为了保护人类的生存环境，含氟废水的除氟工艺研究目前已成为

国内外环保领域的重要任务，同时也是一个环保难题。对于这个难题，

需要我们投入大量的人力、物力和财力，不断探索和研究新的技术和

方法，以实现含氟废水的有效治理和环境保护的目标。

1、含氟废水处理方法

对于含氟废水的处理，应遵循以下原则：首先，从清洁生产的角

度出发，尽量减少污染物的产生，防止废水外排。在此基础上，应综

合考虑各种因素，包括工业废水的水质、水量、排放标准，以及处理

方法的特点、成本和回收经济价值等各方面。

在处理含氟废水时，应根据实际情况选择最合适的除氟方法。这

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些方法包括但不限于物理处理法、化学处理法、生物化学法、物理化

学处理法等。在光伏企业中，由于废水的成分复杂多样，处理方法也

多种多样。常用的方法包括吸附法、沉淀法、反渗透法、离子交换树

脂法、电凝聚法、电渗析法等。在光伏废水处理行业中，经常联合使

用化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法等方法，以达到更好的处理效果。

吸附法的基本机理是离子交换或表面反应，是一种基于接触法的

表面反应，使用氟吸附剂的设备将含氟废水中的氟与吸附剂中的其他

离子或基团反应交换后留在吸附剂表面而被除去，吸附剂则通过不断

再生来恢复交换能力。因此，吸附法只适用于含氟量低的自来水处理

或者深度除氟处理。但是吸附法由于吸附床层易损耗、吸附容量不稳

定、床层再生及再生液处理复杂等问题推广使用困难。

沉淀法是通过重力沉降分离废水中呈悬浮状态的污染物质的方

法。化学沉淀法是将一定量的化学试剂投加到含氟废水中，使其与废

水中的氟生成氟化物沉淀或者利用共沉淀吸附氟离子，然后用过滤或

自然沉降等方法使沉淀物与水分离，达到除氟的目的。

目前，沉淀法是除氟工艺中应用最广泛的一种方法，适用于处理

质量浓度在1000mg/L以上的含氟废水。若废水中含有比较单纯的氟

离子时，投加石灰，调节pH值至1012，生成CaF2沉淀，可使含氟

质量浓度降至10mg/L12mg/L。若废水中还含有其他金属离子（如Mg2+、

Fe3+、Al3+等），加熟石灰后，除形成CaF2沉淀外，还形成金属氢氧

化物。由于后者的吸附共沉淀作用，可使含氟质量浓度降至8mg/L以

下。若加石灰至pH=1112，再加硫酸铝或者聚合铝盐，使pH=68，则

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形成氢氧化铝可使含氟质量浓度降至5mg/L以下。以含氟废水处理经

验来说，处理后水中的氟离子质量浓度为10mg/L15mg/L。为提高除

氟效率可调节废水的酸度及无机絮凝剂和有机助凝剂的投加量并加

入过量的Ca(OH)2以达到深度除氟的目的。

常用的沉淀剂有生石灰、熟石灰、电石渣、碳酸钙、石粉、可溶

性钙盐等。随着联合处理方法的探索，熟石灰和氯化钙等钙盐的联合

使用，配合无机混凝剂和有机助凝剂，能更有效地降低氟离子浓度，

沉淀效果良好，是化学沉淀法的一大进步。而且熟石灰生产便捷，价

格相对氯化钙等钙盐优惠，在处理过程中既能中和废水酸性又能有效

除氟，处理成本相对较低，是光伏企业常用的处理方法。

尽管化学沉淀法具有简单和低成本的优点，然而其存在二次污染

的问题，很难达到国家一级排放标准，同时泥渣沉降缓慢也是一个不

足。混凝沉淀法是利用水中F-与Al3+、Fe3+、Mg2+等阳离子形成络

合物沉淀而除氟的一种方法。常用的混凝剂包括聚铁和聚铝等无机混

凝剂以及有机混凝剂，如聚丙烯酰胺类和天然高分子化合物（如纤维

素、淀粉