氟在半导体和光伏新能源等行业大量用作蚀刻剂,主要来源为氢氟酸(HF)与缓冲氢氟酸(BHF)。过量游离氟对生物有毒,必须从工业废水中去除。加拿大Ovivo公司开发了一种陶瓷膜联用工艺处理含氟水(尤其含氢氟酸HF废水)的方法。在酸性pH≤4条件下,使碳酸钙与废水中氟离子反应生成氟化钙(CaF₂)颗粒;随后通过陶瓷膜过滤将氟化钙颗粒与处理后废水分离。
一、现有除氟技术:
氟化钙沉淀法(方解石法/结晶法) 最常用:石灰沉淀+混凝/絮凝+沉淀工艺 氧化铝吸附、离子交换
二、传统工艺缺点:
生成的CaF₂为微细粉末,需投加混凝剂 系统占地面积大 含杂质多,CaF₂污泥资源化价值低 药剂消耗高
因此需要一种除氟稳定、低成本、占地小、药剂能耗低的改进工艺。
陶瓷膜联用的除氟工艺核心是在pH≤4的酸性条件下,将碳酸钙(CaCO₃)与水中氟离子(尤其HF)反应,生成氟化钙(CaF₂)颗粒。
三、关键原理
碳酸钙颗粒作为晶种,CaF₂在其表面生长
颗粒内部保留碳酸钙核,形成大粒径CaF₂颗粒,易沉降
未在晶种上生长的细小CaF₂颗粒由膜截留
无需混凝剂、絮凝剂
四、工艺条件
pH控制
反应最佳pH:≤4,优选≤3.5。 反应过程pH会上升至弱酸性(约5-7)。
碳酸钙投加
形态:粉末或浆料 粉末粒径:D90≤1mm,优选≤0.1mm 投加过量:CaCO₃/氟质量比>2
反应时间
室温、搅拌条件下:5-60分钟,优选20-40分钟。


