你期待的“深度除氟藥劑”拍了拍你

點(diǎn)擊數(shù)：21342020-09-02 13:40:45

氟化物，真是一個(gè)讓大家又愛又恨的家伙。愛它，是因?yàn)?/span>我們需要它；當(dāng)我們的飲用水中氟濃度低于0.5 mg /L時(shí)，會(huì)引起齲齒癥，因此我們需要補(bǔ)充一定的氟化物來預(yù)防。恨它，是因?yàn)槲覀冇植荒芴缿偎?span>當(dāng)飲用水中氟濃度高于1 mg /L 時(shí)，會(huì)引起氟斑牙；當(dāng)氟化物濃度高達(dá)3～6 mg /L時(shí)，會(huì)發(fā)生骨氟中毒。如此愛恨糾纏，令人哭笑不得，不得不“氟”。

就世界范圍來看，幾乎沒有一個(gè)國(guó)家不受氟害之苦。如下圖所示，我國(guó)含氟地下水分布極廣，對(duì)于淺層地下水來說，高氟水問題比較突出的地域是華北地區(qū)、內(nèi)蒙古地區(qū)、西北五省的部分地區(qū)以及東三省某些地區(qū)，基本上都集中在北方地域，對(duì)于南方地表水資源較充足的省份，高氟飲用水問題并不突出。

除了地下水之外，含氟礦石開采、金屬冶煉、光伏、鋁加工、電子、電鍍、煤化工和農(nóng)藥等工業(yè)廢水，常含有高濃度的氟化物，如不加以達(dá)標(biāo)處理排放，將會(huì)造成環(huán)境水體氟污染。形勢(shì)如此嚴(yán)峻，氟化物深度去除迫在眉睫。

目前，各地區(qū)各行業(yè)對(duì)于氟化物的管控政策猶如雨后春筍般層出不窮，在《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中，氟化物≤10 mg /L即可；江蘇省新出臺(tái)的《化工水污染物排放限值》（DB32/939-2020）中要求氟化物≤6 mg /L；山東省出臺(tái)的《流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/3416.3-2018）中要求氟化物≤2 mg /L；我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5049-2006）規(guī)定集中供水出廠水氟化物濃度≤1.0 mg /L；《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 3838－2002） 中明確Ⅰ-Ⅲ類氟化物≤1.0 mg /L，Ⅳ-Ⅴ類氟化物≤1.5 mg /L；河南，山西，內(nèi)蒙古，廣東，四川等地對(duì)集中污水處理廠陸陸續(xù)續(xù)提出新要求，氟化物提標(biāo)的趨勢(shì)如星火燎原般不可阻擋。

排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)苛，水漲船高，相應(yīng)的處理技術(shù)也需要升級(jí)迭代。在原有的排放標(biāo)準(zhǔn)中，氟化物只需要處理到10mg/L以下即可，傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)是通過加入石灰使得氟化物和鈣離子反應(yīng)生成氟化鈣沉淀去除，然而氟化鈣在18℃時(shí)的溶解度高達(dá)16.3mg/L，折算成溶解氟化物的濃度為7.9mg/L。也就是說鈣鹽沉淀理論上只能夠把氟化物處理至此濃度，然而在實(shí)際處理中，由于氟化鈣沉淀顆粒小，沉淀速度慢，若控制不好反應(yīng)條件，氟化物僅能處理到10~20mg/L。如果需要深度處理到1mg/L以下，需要新的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

除了鈣鹽沉淀法之外，目前比較常見的去除技術(shù)還有氧化鋁吸附，樹脂離子交換和反滲透等。每一項(xiàng)技術(shù)都有其相應(yīng)的優(yōu)劣勢(shì)和適用的廢水類型，具體統(tǒng)計(jì)如下表所示：

可以看出，活性氧化鋁吸附法和除氟樹脂的離子交換法，非常適合飲用水除氟，但是在工業(yè)廢水處理中，由于其來水水質(zhì)較為復(fù)雜，對(duì)于氧化鋁和樹脂的沖擊作用比較大，導(dǎo)致其反洗頻率高，設(shè)備使用壽命短，核心填料甚至出現(xiàn)大面積板結(jié)和污染的情況。在國(guó)內(nèi)很多工業(yè)廢水處理現(xiàn)場(chǎng)（如礦井水/煤化工廢水等），由于不了解吸附方法的特點(diǎn)，投資的氧化鋁或者樹脂設(shè)備使用半年到一年后，效率大幅度降低，甚至無法再繼續(xù)使用，病急亂投醫(yī)的教訓(xùn)甚是慘烈。

因此，工業(yè)廢水處理急需一種穩(wěn)定的技術(shù)能夠深度除氟，以解決目前的燃眉之急。

環(huán)瑞生態(tài)結(jié)合市場(chǎng)需求，聯(lián)合中科院推出了高效的深度除氟藥劑，液體除氟劑GMS-F4和固體除氟藥劑GMS-F6，該產(chǎn)品主要成分為鋁鐵硅無機(jī)聚合鹽，特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其能夠在水中快速水解，產(chǎn)生大量帶正電荷的聚合膠體，膠體中含有多個(gè)羥基配位體，能夠在廢水中與氟離子實(shí)現(xiàn)交換，交換容量大。在交換以后，膠體半徑大幅度降低，與游離氟離子產(chǎn)生強(qiáng)電荷吸附形成共沉淀。

產(chǎn)品性狀如下圖所示：

產(chǎn)品反應(yīng)機(jī)理如下圖所示：

參考文獻(xiàn)：Wang X，Zhang G，Fu XN，et al． Substitution，aggre- gation，and dissociation of aqueous Al13 in the presence of fluoride． Environmental Science and Technology， 2017，51: 6279－6287

如此巧妙的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和連鎖的反應(yīng)機(jī)理，使得產(chǎn)品性能出類拔萃，與眾不同，具體如下：

• 與氟離子結(jié)合能力強(qiáng)，交換容量大，效果穩(wěn)定<1mg/L以下；
• 工藝簡(jiǎn)單，只需通過混凝沉淀即可去除，無需再生；
•  性價(jià)比高，用量少，無需添加PAC混凝，污泥產(chǎn)量減少20%以上。
• 廣泛應(yīng)用于各種高難度高氟化物行業(yè)的廢水，例如光伏，煤化工，礦井水等。 

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，讓我們一起來看一下深度除氟藥劑GMS-F4和GMS-F6產(chǎn)品在市場(chǎng)上的表現(xiàn)吧：

案例一：山東某煤化工企業(yè)，排水水量15000噸/天，原水氟化物為8mg/L，需要提標(biāo)至1mg/L以下，由于處理要求高，同時(shí)煤化工廢水中含有大量的氯離子等陰離子與氟離子形成競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)，使用傳統(tǒng)鈣鹽或者鋁鹽均無法達(dá)標(biāo)。在使用GMS-F4產(chǎn)品后，氟化物維持在0.5mg/L左右。

處理水量：15000噸/天

進(jìn)水氟化物：8mg/L

處理要求：1mg/L

處理工藝：GMS-F4一級(jí)除氟沉淀

處理效果：出水穩(wěn)定在0.5mg/L左右

案例二：西安某光伏企業(yè)，排水水量5000噸/天，由于使用氫氟酸導(dǎo)致原水氟化物為30~50mg/L，傳統(tǒng)工藝使用石灰和氯化鈣兩級(jí)沉淀，僅能處理至5~20mg/L，而且污泥產(chǎn)量大。目前氟化物提標(biāo)，需要處理至2mg/L以下。在二級(jí)反應(yīng)池，使用GMS-F6產(chǎn)品代替石灰后，污泥量減少20%以上，同時(shí)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

處理水量：5000噸/天

進(jìn)水氟化物：50mg/L

處理要求：2mg/L

處理工藝：二級(jí)沉淀由石灰改為除氟劑GMS-F6

處理效果：出水穩(wěn)定＜2mg/L

作為細(xì)分行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，環(huán)瑞生態(tài)一直致力于特征污染物精細(xì)化學(xué)品的開發(fā)，針對(duì)氟化物去除形成了研發(fā)-生產(chǎn)-銷售-服務(wù)四位一體的產(chǎn)品體系，廣泛服務(wù)于煤化工，光伏，鋁電，電子，電鍍等各行業(yè)的客戶，重點(diǎn)客戶包括國(guó)電投集團(tuán)，中芯國(guó)際，魏橋集團(tuán)，兗礦集團(tuán)，晉煤集團(tuán)，京東方等知名公司，以過硬的產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)秀的服務(wù)理念為客戶降本增效。

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