含氟废水广泛存在于集成电路、光伏、电子电镀、锂电、冶金等行业中。随着氟化物区域环境容量的逐步缩减，相关行业与管理部门对氟化物排的放标准日益严格，部分地区已直接向地表水标准（1.0-1.5 mg/L）看齐，氟化物的深度处理已成为制约涉氟行业绿色发展的重要因素。传统的混凝沉淀等工艺难以稳定将废水中氟化物削减至1.5 mg/L以下，且产生的大量污泥易引发二次污染，并易向水中引入了铝等其他类化学物质，对水回用与水质安全产生不良影响。针对工业废水中氟化物的深度处理难题，团队前期研制了锆系复合纳米材料，通过内圈配位作用方式实现对水中氟的选择性深度去除（ES&T, 2014, 47, 9347; ES&T, 2017, 51, 13363），并实现了相关材料的规模化生产。
近期，在国家重点研发计划纳米科技专项、国家杰出青年基金等项目资助下，团队与江苏南大环保科技有限公司协作，在南京某集成电路废水处理厂建成了以锆系复合纳米材料为核心的深度除氟应用示范工程（≥1000 m3/d）。示范工程以污水处理厂二沉池出水为处理对象，氟含量大多为4-5 mg/L；项目连续稳定运行3个月，出水口氟浓度稳定低于1.0 mg/L（多数时间低于0.6 mg/L），达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准；经反复循环再生后的锆系复合纳米吸附材料结构与除氟性能均保持稳定，长期工作性能优异。上述研究证明了锆系复合纳米材料在含氟工业废水深度处理中突出的应用潜力，为推动复合纳米材料在工业废水深度处理中的应用提供了重要参考与示范。
图1 集成电路废水深度除氟技术工程应用示范现场
图2 团队部分成员在深度除氟工程示范现场
上述研究工作主要参与人员包括潘丙才教授、张炜铭教授、张孝林副教授以及邓子牛、徐念等多位博士、硕士研究生，江苏南大环保科技有限公司为水处理装置设计、安装与现场调试等提供了全面支持，现场研究得到了应用示范单位的大力支持与配合。