交换树脂在高钙镁废水除氟中的应用——光伏、锂业、矿井水及煤化工行业的解决方案

     随着工业技术的进步，光伏产业、锂电池制造、煤矿开采和煤化工等领域的快速发展带来了显著的经济增长。然而，这些行业产生的废水含有高浓度的钙镁离子，并且通常伴随着氟离子超标的问题。这不仅对环境造成了污染，而且也限制了水资源的有效再利用。以石灰法为主的氟化钙沉淀法等处理方式是至今为止最普遍的含氟废水处理方法，这种方法原理简单、操作方便、成本低廉其缺点是处理效率不高，虽然能够去除一部分氟化物，但在面对复杂成分的高钙镁废水时，尤其是深度除氟效果有限。因此，开发一种高效、经济的氟离子深度去除方法显得尤为重要。

    离子交换树脂工艺伴随着这个需求应运而生，离子交换树脂是一种具有固定不溶性基质（通常是聚合物）和可移动离子官能团的材料。当它与溶液接触时，树脂上的离子可以与溶液中的其他离子发生交换，从而实现特定离子的选择性去除或回收。对于含高浓度钙镁离子的废水而言，选择适当的离子交换树脂可以有效的深度去除氟离子，达到出水指标合格。

一、氟离子选择性吸附树脂：Tulsimer^? CH-35 是一款用于从水溶液中选择性去除氟离子的大孔型离子交换树脂。它具有氟化物选择性官能团，金属锆加载在聚苯乙烯共聚物官能基上，且有优异的物理和化学特性。

Tulsimer^? CH-35 能够将氟化物离子去除到低于1mg/L以下的水平。它在pH值为4至9时具有最佳的吸附性能，并且可以很容易地再生。

CH-35
典型特性

主体结构/Matrix Structure	大孔交联聚苯乙烯
官能基/Functional group	锆/Zirconium
物理形态/Physical form	湿润球形/Moist Spherical Beads
目数/Screen Size  USS(wet)	16 - 50
粒度/Particle Size (95% min)	0.3 - 1.2 mm
总交换量/Total exchange capacity	15g/lit(MAX)
湿度/Moisture content	40±3%
反洗稳定密度/Backwash settled density	670 - 720g/l
热稳定性℃/℉/ Thermal Stability	60℃（140℉）
操作PH/Operating pH range	4-9
溶解度/Solubility	不溶于一般溶剂

CH-35
操作条件特性： 

最大操作温度/ Max Operating temperature	60℃
树脂床高度/Resin bed depth	800 mm
逆洗膨胀空间/Backwash expansion space	40 -60%
逆洗流速/Backwash flow rate	5 - 10 m?/hr/m?
再生剂/Regenerant	NaOH
再生剂浓度/Regenerant concentration	PH 11-13
再生流速/Regeneration flow rate	2- 6 m?/hr/m?
再生时间/Regeneration Contact time	30- 60 min
再生慢流速/Regeneration slow rinse	2 BV minimum
慢冲洗流速/Slow rinse flow rate	再生流速/At regeneration flow rate
快/Fast	工作流速/At service flow rate
快冲洗量/Fast Rinse Volume	4- 6 BV

光伏废水

    光伏产业是清洁能源的重要组成部分，但其生产过程中产生的废水含有大量的氟化物，这对环境构成了潜在威胁。通过使用Tulsimer^? CH-35交换树脂，可以有效地将氟离子从废水中分离出来，该树脂具有较高的氟离子选择性和较大的工作容量，能够在保持较低运行成本的同时，确保出水氟含量符合环保标准。

应用案例：云南光伏废水除氟项目

处理工艺：两段沉淀处理+离子交换系统

水质信息：水量5000t/d，进水氟浓度10mg/l，SS10mg/l，无COD，24小时运行。

出水氟离子浓度：1ppm

 

 

锂业净化

    锂业的发展对于新能源汽车等行业至关重要，而锂盐提取过程往往会产生含氟废水。为了保证锂产品的纯度以及减少环境污染，必须对这些废水进行有效的处理。在此背景下，Tulsimer^? CH-35交换树脂因其对氟离子的高度亲和力而被广泛应用，从而简化了后续的处理步骤并降低了总体成本。

应用案例：四川某新能公司源除氟项目

处理工艺：化学沉淀+离子交换系统

水质信息：水量1t/h，进水氟浓度23mg/l

出水氟离子浓度：1mg/l

 

 

矿井水

    矿井水中除了含有钙镁离子外，还常常伴有氟离子的存在。由于地下矿山环境特殊，直接排放未经处理的矿井水可能会导致地下水污染。为此，许多矿区已经开始引入离子交换树脂技术来进行废水处理。实践中，通过预处理去除大颗粒物质后，使用Tulsimer^? CH-35交换树脂来去除氟离子，最终使处理后的水质达到排放标准。此外，部分矿区还会结合反渗透等技术进一步提高水的纯净度，为矿区提供了宝贵的淡水资源。

应用案例：山西吕梁煤矿矿井水去除氟化物

处理工艺：沉淀+超滤+离子交换系统

水质信息：水量100m?/h，进水氟浓度7mg/l

出水氟离子浓度：1mg/l

 

煤化工

    煤化工行业是另一个产生大量含氟废水的领域。这类废水不仅含有高浓度的氟离子，而且还夹杂着多种有机污染物。针对这种情况，Tulsimer^? CH-35树脂结合了多种功能特性，如良好的机械强度、宽广的工作温度范围以及对氟离子和其他有害物质的强大吸附能力。在实际应用中，经过一系列优化实验确定的最佳工艺条件下，Tulsimer^? CH-35树脂表现出优异的性能，使得处理后的废水既满足了严格的排放要求，又实现了资源的最大化利用。

应用案例：河北邯郸某集团除氟项目

处理工艺：沉淀→弱酸阳床→反渗透→浓水除氟树脂系统

水质信息：水量10m?/h，进水氟浓度4~5mg/l

出水氟离子浓度：0.5mg/l

 

    综上所述，Tulsimer^? CH-35树脂作为一种高效的水处理材料，在应对高钙镁废水除氟方面展示了卓越的能力。无论是光伏废水、锂业净化、矿井水还是煤化工行业，通过精心挑选和合理配置不同工艺，都可以显著提升废水处理效率，降低运营成本，同时有助于环境保护。未来，随着环保行业要求的不断提升和技术的进步，科海思技术团队会有更多创新性的交换树脂产品出现，以更好地服务于各个工业领域，共同推动绿色可持续发展的目标。