CN105540801B - 含氟废水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种含氟废水处理系统及方法，该系统包括：加药装置，用于向一段去氟离子装置内加入药剂，一段去氟离子装置用于利用药剂对输入的含氟废水进行一段去氟离子处理后将含氟废水排出；测量装置，用于实时地测量一段去氟离子处理后的含氟废水的氟离子浓度，以获得一段测量值；控制装置，用于根据一段测量值调节加药装置向一段去氟离子装置内加入药剂的药剂量，使经一段去氟离子处理后的含氟废水中的氟离子浓度达到目标值。药剂量是根据含氟废水中的氟离子浓度来实时自动调节的，实现了药剂量的自动化控制，不仅节省了人力，使用更为方便，而且药剂量的调节不存在滞后。另外，能在排放不超标和控制废水处理成本之间取得良好的平衡。

Description

含氟废水处理系统及方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种含氟废水处理系统及方法。

背景技术

在工业活动中，例如玻璃的制作、电镀制作、铝和钢的炼制以及半导体元件的制作等，普遍使用大量的氟化物类化学品，因而衍生出含氟废水的处理问题。为了避免含氟废水中的氟离子污染环境并且使得流放的工业废水能够符合排放标准，业界无不用心钻研相关的处理程序，期使排放废水对环境的不良影响降至最低。

现在一种含氟废水处理方法包括：向原水槽内导入工业活动所产生的含氟废水，利用一分析仪测量原水槽内含氟废水的氟离子浓度。原水槽内的含氟废水通过传输泵传输到去氟离子装置，利用加药泵向去氟离子装置内加入药剂CaCl₂(氯化钙)，该药剂能与含氟废水中的氟离子发生反应，形成CaF₂(氟化钙)沉淀，达到降低含氟废水的氟离子浓度的目的。加药泵的开度直接决定了药剂量，而加药泵的开度是根据分析仪的测量结果来手动设定并调节。

其中，上述分析仪为实验室氟离子浓度分析仪，其能够测量含有较高氟离子浓度的含氟废水，并利用分析仪内采样蠕动泵抽取一部分原水槽内的含氟废水，并送入分析仪的反应腔内，向反应腔内加入试剂以测量含氟废水采样中的氟离子浓度。

然而，上述现有含氟废水处理方法存在下述不足：

加药泵的开度调节时间存在较长的滞后，具体分析如下：分析仪的测量时间周期较长，出一个测量结果的时间一般为半个小时，即，分析仪只能实现间断性测量无法连续实时测量，另一方面，加药泵的开度调节为手动调节，工作人员看到测量结果之后，若测量结果超过目标值才去现场对加药泵的开度进行调节，以确保排出的含氟废水的氟离子浓度可控。

而加药泵开度调节的滞后会造成含氟废水处理无法在排放不超标和控制废水处理成本之间取得良好的平衡，具体分析如下：加药泵的开度调节时间存在较长的滞后，而在这滞后期间，由于源源不断地导入原水槽内的工业活动所产生的含氟废水中氟离子浓度实时变化(例如骤增或骤减)，而加药泵始终保持恒定的开度，这会带来下述矛盾：若为了确保排放不超标，可以尽可能地增大加药泵的开度，而这无疑会导致大量的药剂浪费，增加了废水处理成本；而若为了控制废水处理成本，可以相对保守地设置加药泵的开度，但这会潜在废水排放超标的风险。

2、加药泵的开度调节为手动调节，不仅造成加药泵的开度调节不方便、不能实现自动化控制、浪费人力，还造成加药泵的开度调节时间滞后。

3、分析仪的投入成本高，具体分析如下：首先，由于分析仪检测的是原水槽内废水中的氟离子浓度，而原水槽内废水因未经处理故氟离子浓度较高，其对分析仪的性能要求较高，故需采用上述实验室氟离子浓度分析仪，而上述实验室氟离子浓度分析仪的购买成本高。其次，上述实验室氟离子浓度分析仪的测量样品中含有易沉淀物质，这些易沉淀物质很容易在分析仪的管路结垢，进而堵塞采样蠕动泵，造成上述分析仪的维修频率高。而上述分析仪需要专业人员来维护，造成维修成本较高。

发明内容

本发明要解决的其中一个问题是：现有含氟废水处理方法中加药泵的开度调节为手动调节，不仅造成加药泵的开度调节不方便、不能实现自动化控制、浪费人力，还造成加药泵的开度调节时间滞后，无法在排放不超标和控制废水处理成本之间取得良好的平衡。

本发明要解决的另一问题是：现有含氟废水处理方法中所采用的分析仪测量时间长，投入成本高。

为解决上述问题，本发明提供了一种含氟废水处理系统，包括：一段去氟离子装置；加药装置，用于向所述一段去氟离子装置内加入药剂，所述一段去氟离子装置用于利用所述药剂对排入的含氟废水进行一段去氟离子处理后将含氟废水排出；测量装置，用于实时地测量所述一段去氟离子处理后的 所述含氟废水的氟离子浓度，以获得一段测量值；控制装置，用于根据所述一段测量值调节所述加药装置向所述一段去氟离子装置内加入所述药剂的药剂量，直至使经所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度达到目标值，所述目标值不大于排放标准。

可选地，所述一段去氟离子处理为化学混凝处理；

所述一段去氟离子装置包括：一段反应槽以及与所述一段反应槽连通的一段沉降槽，所述一段沉降槽在含氟废水的排放路径上位于一段反应槽的下游；

所述加药装置用于向所述一段反应槽内加入所述药剂，所述药剂包括钙盐，所述钙盐能与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；

所述一段沉降槽用于将所述氟化钙沉淀物凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述一段测量值为所述一段沉降槽的排水口处含氟废水的氟离子浓度。

可选地，所述测量装置包括：设置在所述一段沉降槽的排水口处的一段测量单元，所述一段测量单元用于获得所述一段测量值。

可选地，所述一段测量单元为氟离子电极。

可选地，所述一段测量单元自带清洗装置，所述清洗装置用于自动去除所述一段测量单元表面的结垢。

可选地，所述控制装置包括PID控制器、分段控制器中的至少一个；

所述分段控制器包括：存储单元，用于存储氟离子浓度与药剂量之间的对应关系；

获取单元，用于根据所述对应关系确定出所述一段测量值所对应的药剂量，以获取目标药剂量；

控制单元，用于控制所述加药装置按照所述目标药剂量加入所述药剂。

可选地，还包括：与所述一段去氟离子装置连通的二段去氟离子装置，所述二段去氟离子装置用于：利用所述药剂对经所述一段去氟离子处理后的含氟废水进行二段去氟离子处理后将含氟废水排出；

所述加药装置还用于向所述二段去氟离子装置内加入所述药剂；

所述测量装置还用于：实时地测量所述二段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得二段测量值；

所述控制装置还用于：将所述二段测量值与所述目标值进行比较，并在所述二段测量值大于所述目标值时，控制所述加药装置同时向所述一、二段去氟离子装置内加入所述药剂。

可选地，所述二段去氟离子处理为化学混凝处理；

所述二段去氟离子装置包括：二段反应槽以及与所述二段反应槽连通的二段沉降槽，所述二段沉降槽在含氟废水的排放路径上位于二段反应槽的下游；

所述加药装置还用于向所述二段反应槽内加入所述药剂，所述药剂包括钙盐，所述钙盐能与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；

所述二段沉降槽用于将所述氟化钙沉淀物凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述二段测量值为所述二段沉降槽的排水口处含氟废水的氟离子浓度。

可选地，所述测量装置包括：设置在所述二段沉降槽的排水口处的二段测量单元，所述二段测量单元用于获得所述二段测量值。

可选地，所述二段测量单元为氟离子电极。

可选地，所述二段测量单元自带清洗装置，所述清洗装置用于自动去除所述二段测量单元表面的结垢。

另外，本发明还提供了一种含氟废水处理方法，包括：在含氟废水的排放路径的第一位置上向所述含氟废水内加入药剂，以利用所述药剂对含氟废水进行一段去氟离子处理后将含氟废水排出；实时地测量所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得一段测量值；根据所述一段测量值调节加入所述药剂的药剂量，直至使经所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度达到目标值，所述目标值不大于排放标准。

可选地，所述一段去氟离子处理为化学混凝处理，所述药剂包括钙盐；

所述化学混凝处理包括：使所述钙盐与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；将所述氟化钙沉淀物凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述一段测量值为所述泥水分离后排出的含氟废水的氟离子浓度。

可选地，利用氟离子电极测量所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度。

可选地，按照PID控制方法或分段控制方法来根据所述一段测量值调节加入所述药剂的药剂量；

所述分段控制方法包括：设定氟离子浓度与药剂量之间的对应关系；根据所述对应关系确定出所述一段测量值所对应的药剂量，以获取目标药剂量；按照所述目标药剂量加入所述药剂。

可选地，还包括：

对所述一段去氟离子处理后的含氟废水进行二段去氟离子处理；

将经所述二段去氟离子处理后的含氟废水排出；

实时地测量所述二段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得二段测量值；

将所述二段测量值与所述目标值进行比较，并在所述二段测量值大于所述目标值时，在所述第一位置向所述含氟废水内加入所述药剂的同时，在含氟废水的排放路径的第二位置上向含氟废水内加入所述药剂，所述第二位置在含氟废水的排放路径上位于第一位置的下游。

可选地，所述二段去氟离子处理为化学混凝处理，所述药剂包括钙盐；

所述化学混凝处理包括：使所述钙盐与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；将所述氟化钙凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述二段测量值为所述泥水分离后排出的含氟废水的氟离子浓度。

可选地，利用氟离子电极测量所述二段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

利用测量装置实时地测量一段去氟离子处理后的含氟废水的氟离子浓度，以获得一段测量值，控制装置用于根据所述一段测量值调节加药装置向一段去氟离子装置内加入所述药剂的药剂量，直至使经所述一段去氟离子处理后的含氟废水中的氟离子浓度达到目标值，所述目标值不大于排放标准。换言之，用来降低含氟废水中氟离子浓度的药剂的量是根据含氟废水中的氟离子浓度来实时自动调节的，实现了药剂量的自动化控制，不仅节省了人力，使用更为方便，而且药剂量的调节不存在滞后。另外，药剂量是根据排出的含氟废水中的氟离子浓度来精确控制的，对含氟废水的氟离子浓度变化具有较高的敏感度，既能达到含氟废水的排放不超标，也能避免所述药剂的浪费以控制含氟废水处理成本，进而能够在排放不超标和控制废水处理成本之间取得良好的平衡。

进一步地，测量装置为氟离子电极。与现有实验室型氟离子分析仪相比，氟离子电极不仅购买成本更低，而且测量时间更短，能够实现连续性测量，因而能够避免因测量时间长所导致的药剂量调节滞后。另外，由于含氟废水经所述一段去氟离子处理后氟离子浓度降低，水质更为清洁，而测量装置测量的是经所述一段去氟离子处理后的含氟废水的氟离子浓度，故与现有技术相比，本方案中测量装置的测量环境更佳，减少了在测量装置表面形成结垢的可能，也减少了测量装置的维修频率和维修成本。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中含氟废水处理系统的简化结构示意图，图中实线箭头表示含氟废水的流动方向，虚线箭头表示药剂的加入方向。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，本实施例的含氟废水处理系统包括原水槽1、一段去氟离子装置2、加药装置6、测量装置5以及控制装置4。其中：

原水槽1用于盛放工业活动所产生的含氟废水，所述工业活动包括玻璃 的制作、电镀制作、铝和钢的炼制以及半导体元件的制作等。所述工业活动所产生含氟废水不间断地向原水槽1内导入。一段去氟离子装置2与原水槽1连通，使得原水槽1内的含氟废水不间断地排入至一段去氟离子装置2内。在含氟废水处理系统的使用过程中，工业活动所产生含氟废水一边经由原水槽1排入至一段去氟离子装置2内，一边由一段去氟离子装置2将含氟废水排出。

加药装置6用于向一段去氟离子装置2内加入药剂，一段去氟离子装置2用于利用所述药剂对排入的含氟废水进行一段去氟离子处理后将含氟废水排出。在本发明的技术方案中，所谓去氟离子处理是指：所述药剂能与含氟废水中的氟离子发生反应，使得所述含氟废水中的氟离子浓度降低，这里的反应可以是指物理反应，也可以是指化学反应。

测量装置5用于实时地测量所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得一段测量值。由于含氟废水经所述一段去氟离子处理后氟离子浓度得以减小，故所述一段测量值小于含氟废水经所述一段去氟离子处理之前的氟离子浓度。由于测量装置5是实时地测量含氟废水的氟离子浓度，故能实现对含氟废水的氟离子浓度的连续性、不间断地测量。当工业活动所产生含氟废水的氟离子浓度实时发生变化时，测量装置5所获得的所述一段测量值也跟着实时变化。

控制装置4用于根据所述一段测量值调节加药装置6向一段去氟离子装置2内加入所述药剂的药剂量，直至使经所述一段去氟离子处理后的含氟废水的氟离子浓度达到目标值，所述目标值不大于排放标准，所述排放标准是针对含氟废水的氟离子浓度。即使工业活动所产生含氟废水的氟离子浓度会发生较大的变动，控制装置4也能具备较高的敏感度，以通过控制加药装置4调节药剂量的方式来迅速及时地控制排出的含氟废水的氟离子浓度保持在目标值附近。

当所述一段测量值保持实时不变时，在控制装置4的控制作用下，加药装置6向一段去氟离子装置2内加入所述药剂的药剂量保持不变。当所述一段测量值实时变化时，在控制装置4的控制作用下，加药装置6向一段去氟离子装置2内加入所述药剂的药剂量可以跟着发生变化。

举例来讲，当导入至原水槽1内的含氟废水的氟离子浓度骤增，使得排出的含氟废水中的氟离子浓度大于目标值时，可以控制加药装置6加入的药剂量较大一些以减小含氟废水的氟离子浓度，直至使含氟废水的氟离子浓度降低至所述目标值，从而达到含氟废水的排放不超标。反之，当导入至原水槽1内的含氟废水的氟离子浓度骤减，使得排出的含氟废水中的氟离子浓度小于目标值时，可以控制加药装置6加入的药剂量较小一些，按照设定的最小药剂量进行加药，最小药剂量仍能确保含氟废水中的氟离子浓度可控，从而避免所述药剂的浪费以控制含氟废水处理成本。

换言之，在本发明的技术方案中，用来降低含氟废水中氟离子浓度的药剂的药剂量是根据排出的含氟废水中的氟离子浓度来实时自动调节的，实现了药剂量的自动化控制，不仅节省了人力，使用更为方便，而且药剂量的调节不存在滞后。另外，药剂量是根据排出的含氟废水中的氟离子浓度来精确控制的，对含氟废水的氟离子浓度变化具有较高的敏感度，既能使含氟废水的排放不超标，也能避免所述药剂的浪费以控制含氟废水处理成本，进而能够在排放不超标和控制废水处理成本之间取得良好的平衡。

在本实施例中，所述目标值小于所述排放标准，不仅使得处理后的含氟废水中的氟离子浓度更低，降低了对环境的污染，还防止了因意外导致的药剂量稍偏小时导致处理后的含氟废水排放超标。在本实施例中，所述目标值为15mg/L，所述排放标准为20mg/L。但需说明的是，在其它实施例中，所述目标值也可以等于所述排放标准，所述目标值可以设置为其它任意小于所述排放标准的数值点或数值范围。

在本实施例中，原水槽1与一段去氟离子装置2之间设置有传输泵(未图示)，该传输泵用于将原水槽1内的含氟废水源源不断地快速地传输到一段去氟离子装置2内。在其它实施例中，含氟废水处理系统中也可以没有该传输泵，在这种情况下，只要保证原水槽1与一段去氟离子装置2之间是连通的，原水槽1内的含氟废水也可以持续地导入一段去氟离子装置2内。

在本实施例中，加药装置6为加药泵，通过控制加药泵的开度，能够控制加药装置6向一段去氟离子装置2内加入所述药剂的药剂量。需说明的是，在本发明的技术方案中，加药装置6的类型并不应局限于本实施例，只要其 能够向一段去氟离子装置2内加入所述药剂即可。

在本实施例中，控制装置4包括PID(比例积分导数)控制器、分段控制器中的至少一个。控制装置4可以仅包括PID控制器、分段控制器中的一个，也可以同时包括PID控制器和分段控制器。当控制装置4同时包括PID控制器和分段控制器时，可以选用PID控制器、分段控制器中的任意一个来控制加药装置6向一段去氟离子装置2内加入所述药剂的药剂量。

当控制装置4包括PID控制器时，PID控制器能够对所述一段测量值与所述目标值之间的偏差值进行PID运算，以计算出目标药剂量。加药装置6能够按照所述目标药剂量加入所述药剂。

所述分段控制器包括：存储单元，用于存储氟离子浓度与药剂量之间的对应关系；获取单元，用于接收所述一段测量值之后，根据所述对应关系确定出所述一段测量值所对应的药剂量，以获取目标药剂量；控制单元，用于控制加药装置6按照所述目标药剂量加入所述药剂。所述获取单元会实时地根据所述一段测量值确定出所述目标药剂量。当所述获取单元所确定出的所述目标药剂量发生变化时，加药装置6会按照变化后的所述目标药剂量来加入所述药剂。根据所述一段测量值确定出所述目标药剂量时，逐个判断所述一段测量值属于哪个所述对应关系中的氟离子浓度，一旦判断出，则与该氟离子浓度所对应的药剂量即为所述目标药剂量。

在本实施例中，所述分段控制器中的目标药剂量偏大，使得所述加药装置6按照所述目标药剂量来加入所述药剂后，经所述一段去氟离子装置2排出的含氟废水的氟离子浓度小于所述排放标准，这样一来经所述一段去氟离子装置2排出的含氟废水的氟离子浓度更为有效地可控，避免了因意外导致的药剂量稍偏小时导致处理后的含氟废水排放超标。

在本实施例中，所述一段去氟离子处理为化学混凝(chemical coagulation)处理，其具有成本低、操作方便、处理时间短等优点。一段去氟离子装置2包括：一段反应槽20以及与一段反应槽20连通的一段沉降槽21，一段沉降槽21在含氟废水的排放路径上位于一段反应槽20的下游。加药装置6用于向一段反应槽20内加入所述药剂，所述药剂包括钙盐，所述钙盐能与所述含 氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物。一段沉降槽21用于将所述氟化钙凝集并沉降下来以进行泥水分离，所述泥水分离后将所述含氟废水排出，测量装置5所测量出的所述一段测量值为一段沉降槽21的排水口处含氟废水的氟离子浓度。

在本实施例中，所述钙盐为氯化钙。但需说明的是，在本发明的技术方案中，所述钙盐的种类并不应局限于本实施例，只要其能与氟离子发生反应以形成沉淀物即可。

在本实施例中，一段去氟离子装置2仅包括一个一段反应槽20，但需说明的是，在本发明的技术方案中，一段去氟离子装置2中一段反应槽20的数量并不应局限于本实施例，其可以设置为两个或以上的数量，此时所有一段反应槽20在含氟废水的排放路径上依次设置并连通，且均位于一段沉淀槽21的上游，以增加含氟废水的氟离子与钙盐的反应时间，以进一步地降低含氟废水的氟离子浓度。当一段去氟离子装置2内设置有两个或以上的一段反应槽20时，加药装置6可以仅向最上游的一段反应槽20内加入所述药剂，也可以同时向多个一段反应槽20内加入所述药剂。

需说明的是，在本发明的技术方案中，所述药剂在一段去氟离子装置2内所进行的所述一段去氟离子处理并不应局限于本实施例，其可以采用任意能够利用药剂与氟离子的反应以降低氟离子浓度的处理方法。与之相对应地，当所述一段去氟离子处理发生变化时，所述药剂的种类也应根据所述一段去氟离子处理作出调整。

在本实施例中，含氟废水处理系统还包括与一段去氟离子装置2连通的二段去氟离子装置3。在含氟废水的排放路径上，二段去氟离子装置3位于一段去氟离子装置2的下游，使得从一段去氟离子装置2排出的含氟废水流向二段去氟离子装置3后排出，将二段去氟离子装置3的排出口定义为含氟废水处理系统的出口。由于一段去氟离子装置2与二段去氟离子装置3连通，故加药装置6向一段去氟离子装置2内加入的药剂能在含氟废水的流动下流向二段去氟离子装置3内。二段去氟离子装置3能够利用所述药剂对经所述一段去氟离子处理后的含氟废水进行二段去氟离子处理后将含氟废水排出。通过对含氟废水先后进行所述一、二段去氟离子处理，即进行两次去氟离子 处理，故能使得含氟废水中的氟离子能够得到有效去除，从而保证排放的含氟废水达到所述排放标准。

在本实施例中，一段去氟离子装置2与二段去氟离子装置3之间设置有传输泵(未图示)，该传输泵用于将一段去氟离子装置2内的含氟废水源源不断地快速地传输到二段去氟离子装置3内。在其它实施例中，含氟废水处理系统中也可以没有该传输泵，在这种情况下，只要保证一段去氟离子装置2与二段去氟离子装置3之间是连通的，一段去氟离子装置2内的含氟废水也可以持续地导入二段去氟离子装置3内。

测量装置5还用于：实时地测量所述二段去氟离子处理后的所述含氟废水中的氟离子浓度，以获得二段测量值。控制装置4还用于：将所述二段测量值与所述目标值进行比较，并在所述二段测量值大于所述目标值时，控制加药装置6同时向一段去氟离子装置2和二段去氟离子装置3内加入所述药剂。在本实施例中，当所述二段测量值小于等于所述目标值时，加药装置6仅向一段去氟离子装置2加入所述药剂，而不向二段去氟离子装置3内加入所述药剂。

一旦检测到经所述二段氟离子处理后的含氟废水中的氟离子浓度超标，则可以在向上游的一段去氟离子装置2内加入药剂的同时，也向下游的二段去氟离子装置3内加入药剂。二段去氟离子装置3非常靠近含氟废水处理系统的出口，这样一来，二段去氟离子装置3内的药剂可以迅速地与靠近含氟废水处理系统出口处的含氟废水中的氟离子发生反应，以迅速及时地降低含氟废水处理系统出口处的含氟废水中的氟离子浓度，从而可以在第一时间进行补救，以防止含氟废水排放超标。

在本实施例中，所述二段测量值大于所述目标值时，加药装置6向二段去氟离子装置3内加入所述药剂的药剂量确定方法，与加药装置6向一段去氟离子装置2内加入所述药剂的药剂量确定方法基本上相同，唯一的区别在于前者是基于所述二段测量值来确定，而后者是基于所述一段测量值来确定。

在本实施例中，加药装置6的数量为一个，其同时向一段去氟离子装置2、二段去氟离子装置3内加入药剂。在其它实施例中，加药装置6也可以包括 两个单元，其中一个单元用于向一段去氟离子装置2内加入药剂，另一个单元用于向二段去氟离子装置3内加入药剂。

在本实施例中，所述二段去氟离子处理也为化学混凝处理；二段去氟离子装置3包括：二段反应槽30以及与二段反应槽30连通的二段沉降槽31，二段沉降槽31在含氟废水的排放路径上位于二段反应槽30的下游。加药装置6还用于向二段反应槽30内加入所述药剂，所述药剂包括钙盐，所述钙盐能与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物。二段沉降槽31用于将所述氟化钙凝集并沉降下来以进行泥水分离，所述泥水分离后将所述含氟废水排出，所述二段测量值为二段沉降槽31的排水口处含氟废水的氟离子浓度。

在本实施例中，二段去氟离子装置3仅包括一个二段反应槽30，但需说明的是，在本发明的技术方案中，二段去氟离子装置3中二段反应槽30的数量并不应局限于本实施例，其可以设置为两个或以上的数量，此时所有二段反应槽30在含氟废水的排放路径上依次设置并连通，且均位于二段沉淀槽31的上游，以增加含氟废水的氟离子与钙盐的反应时间，以进一步地降低含氟废水的氟离子浓度。当二段去氟离子装置3内设置有两个或以上的二段反应槽30时，在所述二段测量值大于所述目标值的情况下，加药装置6可以仅向最上游的二段反应槽30内加入所述药剂，也可以同时向多个二段反应槽30内加入所述药剂。

需说明的是，在本发明的技术方案中，所述药剂在二段去氟离子装置3内所进行的所述二段去氟离子处理并不应局限于本实施例，其可以采用任意能够利用药剂与氟离子的反应以降低氟离子浓度的处理方法。与之相对应地，当所述二段去氟离子处理发生变化时，所述药剂的种类也应根据所述二段去氟离子处理作出调整。

在本实施例中，测量装置5还包括设置在一段沉降槽21的排水口处的一段测量单元，以及设置在二段沉降槽31的排水口处的二段测量单元，所述一段测量单元用于获得所述一段测量值，所述二段测量单元用于获得所述二段测量值。在一段沉降槽21、二段沉降槽31的排水口处，含氟废水已经与氟化钙沉淀物分离开，且含氟废水中的氟离子浓度已经得到降低，故一段沉降槽 21、二段沉降槽31的排水口处的水质较为干净。而所述一、二段测量单元分别设置在一段沉降槽21、二段沉降槽31的排水口处，故不易在所述一、二段测量单元的表面结垢，进而减少了测量装置5的维修频率以及维修成本。

在本实施例中，所述一、二段测量单元为氟离子电极。更进一步地，所述氟离子电极可以为DKK公司所生产。与现有实验室型氟离子分析仪相比，在实施例中氟离子电极不仅购买成本更低，而且测量时间更短，能够实现连续性测量，因而能够避免因测量时间长所导致的药剂量调节滞后。

在本实施例中，所述氟离子电极自带清洗装置，所述清洗装置用于自动去除所述一、二段测量单元表面的结垢，防止因结垢而致氟离子电极的测量精度不高。在具体实施例中，所述清洗装置利用超声波的原理来实现清洗。

需说明的是，在本发明的技术方案中，所述一、二段测量单元的种类并不应局限于本实施例，只要其能够测量氟离子浓度即可。根据所述一、二段测量单元的结构，所述一、二段测量单元也可以不用设置在一段沉降槽21、二段沉降槽31的排水口处，只要其设置位置能够测量出经所述一、二段去氟离子处理后排出的含氟废水的氟离子浓度即可。

在本实施例中，用来测量所述一段去氟离子处理后排出的含氟废水的氟离子浓度的所述一段测量单元，与用来测量所述二段去氟离子处理后排出的含氟废水的氟离子浓度的所述二段测量单元为两个独立的部件，但需说明的是，在本发明的技术方案中，所述一段测量单元与所述二段测量单元也可以为同一个部件。

另外，本发明还提供了一种含氟废水处理方法，其包括：在含氟废水的排放路径的第一位置上向所述含氟废水内加入药剂，以利用所述药剂对含氟废水进行一段去氟离子处理后将含氟废水排出；实时地测量所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得一段测量值；根据所述一段测量值调节加入所述药剂的药剂量，直至使经所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度达到目标值，所述目标值不大于排放标准，所述排放标准是针对含氟废水中的氟离子浓度而言。

当所述一段测量值保持实时不变时，向所述第一位置的含氟废水内加入 所述药剂的药剂量保持不变。当所述一段测量值实时变化时，向所述第一位置的含氟废水内加入所述药剂的药剂量可以跟着发生变化。

举例来讲，当所述第一位置上游的含氟废水的氟离子浓度骤增，使得排出的含氟废水中的氟离子浓度大于目标值时，可以控制加入的药剂量较大一些以减小含氟废水的氟离子浓度，直至使含氟废水的氟离子浓度降低至所述目标值，从而达到含氟废水的排放不超标。反之，当所述第一位置上游的含氟废水的氟离子浓度骤减，使得排出的含氟废水中的氟离子浓度小于目标值时，可以控制加入的药剂量较小一些，按照设定的最小药剂量进行加药，最小药剂量仍能确保含氟废水中的氟离子浓度可控，从而避免所述药剂的浪费以控制含氟废水处理成本。

换言之，在本发明的技术方案中，用来降低含氟废水中氟离子浓度的药剂的药剂量是根据排出的含氟废水中的氟离子浓度来实时自动调节的，实现了药剂量的自动化控制，不仅节省了人力，使用更为方便，而且药剂量的调节不存在滞后。另外，药剂量是根据排出的含氟废水中的氟离子浓度来精确控制的，对含氟废水的氟离子浓度变化具有较高的敏感度，既能使含氟废水的排放不超标，也能避免所述药剂的浪费以控制含氟废水处理成本，进而能够在排放不超标和控制废水处理成本之间取得良好的平衡。

在本实施例中，按照PID控制方法或分段控制方法来根据所述一段测量值调节加入所述药剂的药剂量。

所述PID控制方法包括：对所述一段测量值与所述目标值之间的偏差值进行PID运算，以计算出目标药剂量；按照所述目标药剂量加入所述药剂。

所述分段控制方法包括：设定氟离子浓度与药剂量之间的对应关系；根据所述对应关系确定出所述一段测量值所对应的药剂量，以获取目标药剂量；按照所述目标药剂量加入所述药剂。

在本实施例中，所述分段控制方法中的目标药剂量偏大，使得按照所述目标药剂量来加入所述药剂后，经所述一段去氟离子处理后排出的含氟废水的氟离子浓度小于所述排放标准，这样一来经所述一段去氟离子处理后排出的含氟废水的氟离子浓度更为有效地可控，避免了因意外导致的药剂量稍偏 小时导致处理后的含氟废水排放超标。

在本实施例中，所述一段去氟离子处理为化学混凝处理，，其具有成本低、操作方便、处理时间短等优点。所述药剂包括钙盐。所述化学混凝处理包括：使所述钙盐与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；将所述氟化钙凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述一段测量值为所述泥水分离后排出的含氟废水的氟离子浓度。

在本实施例中，所述钙盐为氯化钙。但需说明的是，在本发明的技术方案中，所述钙盐的种类并不应局限于本实施例，只要其能与氟离子发生反应以形成沉淀物即可。

需说明的是，在本发明的技术方案中，所述一段去氟离子处理并不应局限于本实施例，其可以采用任意能够利用药剂与氟离子的反应以降低氟离子浓度的处理方法。与之相对应地，当所述一段去氟离子处理发生变化时，所述药剂的种类也应根据所述一段去氟离子处理作出调整。

在本实施例中，所述含氟废水处理方法还包括：对所述一段去氟离子处理后的含氟废水进行二段去氟离子处理；将经所述二段去氟离子处理后的含氟废水排出；实时地测量所述二段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得二段测量值；将所述二段测量值与所述目标值进行比较，并在所述二段测量值大于所述目标值时，在所述第一位置向所述含氟废水内加入所述药剂的同时，在含氟废水的排放路径的第二位置上向含氟废水内加入所述药剂，所述第二位置在含氟废水的排放路径上位于第一位置的下游。在本实施例中，当所述二段测量值小于等于所述目标值时，仅在所述第一位置向含氟废水内加入所述药剂，不在所述第二位置向含氟废水内加入所述药剂。

向所述第一位置的含氟废水内加入的药剂能在含氟废水的流动下流向第二位置。所述二段去氟离子处理能够利用所述药剂对经所述一段去氟离子处理后的含氟废水进行二段去氟离子处理后将含氟废水排出。通过对含氟废水先后进行所述一、二段去氟离子处理，即进行两次去氟离子处理，故能使得含氟废水中的氟离子能够得到有效去除，从而保证排放的含氟废水达到所述排放标准。

一旦检测到经所述二段氟离子处理后的含氟废水中的氟离子浓度超标，则可以在向上游的所述第一位置的含氟废水内加入药剂的同时，也向下游的所述第二位置的含氟废水内加入药剂。所述第二位置非常靠近含氟废水的排出位置，这样一来，所述第二位置内的药剂可以迅速地与靠近所述排出位置处的含氟废水中的氟离子发生反应，以迅速及时地降低所述排出位置处的含氟废水中的氟离子浓度，从而可以在第一时间进行补救，以防止含氟废水排放超标。

在本实施例中，所述二段测量值大于所述目标值时，向所述第二位置内加入所述药剂的药剂量确定方法，与向所述第一位置内加入所述药剂的药剂量确定方法基本上相同，唯一的区别在于前者是基于所述二段测量值来确定，而后者是基于所述一段测量值来确定。

在本实施例中，所述二段去氟离子处理为化学混凝处理，所述药剂包括钙盐。所述化学混凝处理包括：使所述钙盐与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；将所述氟化钙凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述二段测量值为所述泥水分离后排出的含氟废水的氟离子浓度。

需说明的是，在本发明的技术方案中，所述二段去氟离子处理并不应局限于本实施例，其可以采用任意能够利用药剂与氟离子的反应以降低氟离子浓度的处理方法。与之相对应地，当所述二段去氟离子处理发生变化时，所述药剂的种类也应根据所述二段去氟离子处理作出调整。

在本实施例中，利用氟离子电极测量所述一、二段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度。

需说明的是，在本发明的技术方案中，所述第一、二位置的数量均不应局限于一个，当所述第一、二位置的数量为两个或以上时，各个位置在含氟废水的排放路径上间隔设置，可以仅向最上游的所述第一、二位置加入所述药剂，也可以同时向多个所述第一、二位置加入所述药剂。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保 护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种含氟废水处理系统，其特征在于，包括：

一段去氟离子装置；

加药装置，用于向所述一段去氟离子装置内加入药剂，所述一段去氟离子装置用于利用所述药剂对排入的含氟废水进行一段去氟离子处理后将含氟废水排出；

测量装置，用于实时地测量所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得一段测量值；

控制装置，用于根据所述一段测量值实时调节所述加药装置向所述一段去氟离子装置内加入所述药剂的药剂量，直至使经所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度达到目标值，所述目标值不大于排放标准；

还包括：与所述一段去氟离子装置连通的二段去氟离子装置，将所述二段去氟离子装置的排出口定义为含氟废水处理系统的出口，所述二段去氟离子装置用于：利用所述药剂对经所述一段去氟离子处理后的含氟废水进行二段去氟离子处理后将含氟废水排出；

所述加药装置还用于向所述二段去氟离子装置内加入所述药剂；

所述测量装置还用于：实时地测量所述二段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得二段测量值；

所述控制装置还用于：将所述二段测量值与所述目标值进行比较，并在所述二段测量值大于所述目标值时，控制所述加药装置同时向所述一、二段去氟离子装置内加入所述药剂。

2.如权利要求1所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述一段去氟离子处理为化学混凝处理；

所述一段去氟离子装置包括：一段反应槽以及与所述一段反应槽连通的一段沉降槽，所述一段沉降槽在含氟废水的排放路径上位于一段反应槽的下游；

所述加药装置用于向所述一段反应槽内加入所述药剂，所述药剂包括钙盐，所述钙盐能与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；

所述一段沉降槽用于将所述氟化钙沉淀物凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述一段测量值为所述一段沉降槽的排水口处含氟废水的氟离子浓度。

3.如权利要求2所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述测量装置包括：设置在所述一段沉降槽的排水口处的一段测量单元，所述一段测量单元用于获得所述一段测量值。

4.如权利要求3所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述一段测量单元为氟离子电极。

5.如权利要求4所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述一段测量单元自带清洗装置，所述清洗装置用于自动去除所述一段测量单元表面的结垢。

6.如权利要求1所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述控制装置包括PID控制器、分段控制器中的至少一个；

所述分段控制器包括：存储单元，用于存储氟离子浓度与药剂量之间的对应关系；

获取单元，用于根据所述对应关系确定出所述一段测量值所对应的药剂量，以获取目标药剂量；

控制单元，用于控制所述加药装置按照所述目标药剂量加入所述药剂。

7.如权利要求1所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述二段去氟离子处理为化学混凝处理；

所述二段去氟离子装置包括：二段反应槽以及与所述二段反应槽连通的二段沉降槽，所述二段沉降槽在含氟废水的排放路径上位于二段反应槽的下游；

所述加药装置还用于向所述二段反应槽内加入所述药剂，所述药剂包括钙盐，所述钙盐能与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；

所述二段沉降槽用于将所述氟化钙沉淀物凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述二段测量值为所述二段沉降槽的排水口处含氟废水的氟离子浓度。

8.如权利要求7所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述测量装置包括：设置在所述二段沉降槽的排水口处的二段测量单元，所述二段测量单元用于获得所述二段测量值。

9.如权利要求8所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述二段测量单元为氟离子电极。

10.如权利要求9所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述二段测量单元自带清洗装置，所述清洗装置用于自动去除所述二段测量单元表面的结垢。

11.一种含氟废水处理方法，其特征在于，包括：

在含氟废水的排放路径的第一位置上向所述含氟废水内加入药剂，以利用所述药剂对含氟废水进行一段去氟离子处理后将含氟废水排出；

实时地测量所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得一段测量值；

根据所述一段测量值实时调节加入所述药剂的药剂量，直至使经所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度达到目标值，所述目标值不大于排放标准；还包括：

对所述一段去氟离子处理后的含氟废水进行二段去氟离子处理；

将经所述二段去氟离子处理后的含氟废水排出；

实时地测量所述二段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度，以获得二段测量值；

将所述二段测量值与所述目标值进行比较，并在所述二段测量值大于所述目标值时，在所述第一位置向所述含氟废水内加入所述药剂的同时，在含氟废水的排放路径的第二位置上向含氟废水内加入所述药剂，所述第二位置在含氟废水的排放路径上位于第一位置的下游。

12.如权利要求11所述的含氟废水处理方法，其特征在于，所述一段去氟离子处理为化学混凝处理，所述药剂包括钙盐；

所述化学混凝处理包括：使所述钙盐与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；将所述氟化钙沉淀物凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述一段测量值为所述泥水分离后排出的含氟废水的氟离子浓度。

13.如权利要求11所述的含氟废水处理方法，其特征在于，利用氟离子电极测量所述一段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度。

14.如权利要求11所述的含氟废水处理方法，其特征在于，按照PID控制方法或分段控制方法来根据所述一段测量值调节加入所述药剂的药剂量；

所述分段控制方法包括：设定氟离子浓度与药剂量之间的对应关系；根据所述对应关系确定出所述一段测量值所对应的药剂量，以获取目标药剂量；按照所述目标药剂量加入所述药剂。

15.如权利要求11所述的含氟废水处理方法，其特征在于，所述二段去氟离子处理为化学混凝处理，所述药剂包括钙盐；

所述化学混凝处理包括：使所述钙盐与所述含氟废水中的氟离子发生反应以生成氟化钙沉淀物；将所述氟化钙凝集并沉降下来以进行泥水分离，然后将所述含氟废水排出，所述二段测量值为所述泥水分离后排出的含氟废水的氟离子浓度。

16.如权利要求11所述的含氟废水处理方法，其特征在于，利用氟离子电极测量所述二段去氟离子处理后的所述含氟废水的氟离子浓度。