氢氟酸废液处理方法

     氟化氢(HF)在高温常压下为气体，溶于水后为一种强酸，称为氢氟酸(Anhydrous Hydrogen Fluoride、Fluorohydric Acid、Anhydrous Hydrofluoric Acid)。氢氟酸对去除氧化物的效果非常好，所以可用于许多行业中，如半导体工业中以氢氟酸作为清洗剂、玻璃蚀刻工业中以氢氟酸作为蚀刻剂、钢铁工业中以氢氟酸作为表面除锈剂、石化工业中以氢氟酸作为催化剂、清洁服务业中以氢氟酸作为污物腐蚀清洗剂或外墙清洗剂，甚至在家庭中所用的除锈剂中都含有氢氟酸。然而氢氟酸强烈的腐蚀性与高脂溶性的特性，使它极易渗透人体，与体内的钙、镁离子结合，侵蚀骨骼与肌肉，且不仅皮肤接触会有伤害，甚至由呼吸道进入人体也会产生相当的危险，故含有氢氟酸的废水皆须经过处理，才不会造成人体的危害与环境的污染。

    目前半导体工业大部分使用钙盐沉淀法来处理氢氟酸，其中钙盐可为氢氧化钙(Ca(OH)2)、硫酸钙(CaSO4)或氯化钙(CaCl2)等，氢氟酸与钙盐形成氟化钙(CaF2)而沉淀，而氟化钙是一种无毒且高稳定性的化合物，所以可直接掩埋于卫生掩埋场，而剩下的氢氟酸浓度若小于15ppm的法定排放量以下时，即可进行排放。

    已知的氟化氢处理系统的示意图如图1所示，包括一反应槽10、一混凝槽20、一凝聚槽30、一净化槽40、一污泥槽50、多个氟离子浓度计60与多个酸碱度计70。首先氢氟酸废液Q进入反应槽10，在氟离子浓度固定的情形下，氟化钙的沉淀速率主要受钙离子浓度与酸碱度影响，所以根据氟离子浓度计60与酸碱度计70来加入氯化钙C与氢氧化钠N，且为使反应完全，所添加的氯化钙C通常为适量，而氢氧化钠N的添加是为使整个废液环境处于碱性条件下，以利于氟化钙的形成；但随着氟离子浓度的降低，反应时间将更长，故通常会在下一步骤再加一次氯化钙C，称为氟化氢的两段式处理。

    接着将反应槽10中经处理过的氢氟酸溶液Q引入混凝槽20中，同样根据氟离子浓度计60与酸碱度计70来加入氯化钙C与氢氧化钠N，使氟离子去除得更完全，并加入多氯化铝(PolyAluminium Chloride，简称PAC)P1作为混凝剂，使微小颗粒的氟化钙凝结成较大颗粒的胶体，以利于沉淀。

    接着将该废液引入凝聚槽30，加入聚合物凝聚剂P2使胶状体沉淀；之后将废液引入净化槽40以进行过滤，滤出的废液经氟离子浓度计60测量在低于法定排放标准时即可进行排放，剩下的污泥则进入污泥槽50做为掩埋准备。
但利用此法处理氢氟酸废液所形成的胶状体细小、不易沉淀，为使整体处理时间缩短，需添加更多量的多氯化铝；而且为使低浓度的氟离子反应更加完全，需添加大量的氯化钙；这样会使试剂量增加，不但不符合成本效益，同时污泥量也会增大，也不符合环保效益。