在石英制品深加工行業(yè)，特別是高純石英砂、石英坩堝、石英管等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，為了去除表面雜質(zhì)、改善性能，常常會使用含有氫氟酸（HF）或氟化銨等氟化物的酸性溶液進行蝕刻或清洗。這一工序產(chǎn)生的漂洗廢水，通常呈弱酸性且含有高濃度的氟離子（F?），若不經(jīng)處理直接排放，將對水體和環(huán)境造成嚴重危害，也違反日益嚴格的環(huán)保法規(guī)。連云港作為我國重要的硅材料產(chǎn)業(yè)基地之一，其石英制品深加工企業(yè)面臨著此類廢水處理的迫切需求。以下是一個典型的弱酸性含氟漂洗水處理系統(tǒng)實踐案例解析。

一、 廢水特性與處理難點

1. 水質(zhì)特征：廢水主要來源于石英制品的酸洗、漂洗工段。其特點是水量相對穩(wěn)定但可能間歇排放，pH值通常在3-6之間，氟離子濃度高（可達數(shù)百至上千mg/L），同時可能含有微量的硅酸鹽、懸浮顆粒物及少量其他金屬離子。
2. 核心難點：

• 氟離子去除：氟離子半徑小、溶解度高，單純中和難以使其達標(biāo)（國家排放標(biāo)準(zhǔn)通常要求氟化物濃度低于10 mg/L）。

• 污泥處置：傳統(tǒng)的鈣鹽沉淀法會產(chǎn)生大量含氟污泥，屬于危險廢物，處理成本高。

• 系統(tǒng)穩(wěn)定性：需要應(yīng)對進水水質(zhì)和水量的波動，確保出水長期穩(wěn)定達標(biāo)。

二、 處理工藝流程設(shè)計

針對上述難點，連云港某石英制品企業(yè)采用了一套成熟的“預(yù)處理+深度處理+污泥處理”組合工藝，其核心流程如下：

1. 收集與均質(zhì)：各生產(chǎn)線產(chǎn)生的漂洗廢水匯集至調(diào)節(jié)池，進行水質(zhì)水量的均衡，為后續(xù)處理創(chuàng)造穩(wěn)定條件。
2. 一級化學(xué)沉淀（除氟核心）：向廢水中投加石灰乳（Ca(OH)?）或氯化鈣（CaCl?），在特定pH值（通常控制pH在10-12）下，鈣離子（Ca2?）與氟離子（F?）反應(yīng)生成氟化鈣（CaF?）沉淀。此階段可去除大部分氟離子。
3. pH回調(diào)與絮凝：一級沉淀后廢水呈強堿性，需加入酸（如硫酸或鹽酸）回調(diào)pH至中性或弱堿性。同時投加PAC（聚合氯化鋁）、PAM（聚丙烯酰胺）等絮凝劑，使微細的CaF?沉淀及其他懸浮物凝聚成較大礬花，便于沉降分離。
4. 固液分離：通過斜板沉淀池或高效沉淀池實現(xiàn)泥水分離。上清液進入深度處理單元。
5. 深度處理（保障達標(biāo)）：為進一步確保氟離子濃度降至10mg/L以下，上清液進入深度處理系統(tǒng)，通常采用“活性氧化鋁吸附法”或“高分子重金屬捕集劑法”。

• 活性氧化鋁吸附：廢水流經(jīng)裝有活性氧化鋁的過濾器，氟離子被選擇性吸附。吸附飽和后，可用硫酸鋁或氫氧化鈉溶液進行再生。

• 高分子重金屬捕集劑：投加專用藥劑，與殘余氟離子形成更穩(wěn)定的絡(luò)合物沉淀，再經(jīng)二次沉淀或過濾去除。

1. 過濾與監(jiān)測：深度處理后的出水經(jīng)過多介質(zhì)過濾器或精密過濾器，去除殘留懸浮物，確保水質(zhì)清澈。最終出水安裝在線氟離子監(jiān)測儀和pH計，實時監(jiān)控，達標(biāo)后排入管網(wǎng)或回用。
2. 污泥處理：從沉淀池排出的含氟污泥進入污泥濃縮池，然后經(jīng)板框壓濾機或廂式壓濾機脫水，形成含水率較低的泥餅。該泥餅作為危險廢物，委托有資質(zhì)的單位進行安全處置。濾液返回調(diào)節(jié)池重新處理。

三、 系統(tǒng)優(yōu)勢與運行效果

1. 高效穩(wěn)定：采用“化學(xué)沉淀+深度吸附/捕集”兩級保障，抗沖擊負荷能力強，出水氟離子濃度穩(wěn)定低于8mg/L，遠優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。
2. 自動化程度高：關(guān)鍵環(huán)節(jié)如pH調(diào)節(jié)、藥劑投加、監(jiān)測等均采用PLC自動控制，減少人工操作誤差，降低運行成本。
3. 資源化探索：部分企業(yè)正研究對脫水后的含氟污泥進行資源化利用的可能性，如作為建材添加劑（需嚴格評估環(huán)境風(fēng)險），以降低危廢處置壓力。
4. 經(jīng)濟實用：相較于膜處理（如反滲透）等高價技術(shù)，該組合工藝投資和運行成本更符合大多數(shù)中小型石英加工企業(yè)的承受能力。

四、 與啟示

連云港石英制品行業(yè)的這一含氟廢水處理案例表明，針對特定的工業(yè)廢水，通過精準(zhǔn)分析水質(zhì)、合理組合成熟工藝，完全可以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟達標(biāo)處理。該系統(tǒng)的成功運行，不僅解決了企業(yè)的環(huán)保瓶頸，保障了生產(chǎn)連續(xù)性，也為同類型硅材料、電子、光伏產(chǎn)業(yè)企業(yè)的含氟廢水治理提供了可借鑒的范本。隨著環(huán)保要求的提高和技術(shù)的進步，廢水處理系統(tǒng)將向著更高回收率、更低污泥產(chǎn)量、更智能化的方向發(fā)展，助力連云港及全國的硅產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)綠色、可持續(xù)發(fā)展。