CN106045112A - 一种盐酸‑石灰法处理含氟废水的设备及处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盐酸‑石灰法处理含氟废水的设备及处理工艺，在去氟反应装置中加入盐酸、石灰，酸、碱同时加入形成一酸性环境，在酸性环境下，石灰会充分的分离，通过调节盐酸、石灰的加入量，使含氟废水充分反应，确保经处理后达到排放标准，避免石灰未分解而不参与反应直接沉淀排出。本发明用的添加材料为盐酸、石灰，其来源广泛、价格低廉，可以最大幅度降低废水处理费用，同时可以确保废水达标处理，不需要二级沉淀池，占地较少，也不需要添加氯化钙，排泥量较少，可以节约大量含氟污泥的处置费用和废水处理费用，设备推广应用价值大。

Description

一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备及处理工艺

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体地说，涉及一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备及处理工艺。

背景技术

随着氢氟酸在太阳能电池片生产技术中的大量使用，会产生大量含氟废水，如果含氟废水未经处理或处理后氟化物未达标排放，会给环境带来极大污染，后果极为严重。

现行含氟废水的处理技术一般有沉淀法、吸附法，其中沉淀法一般有用于工业含氟废水处理，吸附法一般用于饮用水的处理。沉淀法应用较为广泛，就是往废水中投加石灰，钙离子与氟离子形成氟化钙沉淀，达到除去氟的效果，该法有直接石灰沉淀法、石灰-氯化钙二级沉淀法，直接投加过量石灰、沉淀、加盐酸回调PH 值，该法很难将废水一次性处理达标，因为氟化钙在水中有极少溶解，溶解的氟化物含量超过8ppm，所以该法处理的废水氟化物含量一般为15-25ppm，同时石灰用量大，导致污泥池泥量较大，会增加后续污泥处理费用。目前该法一般作为高浓度含氟废水的一级处理或预处理。

为了使废水达标，现行废水处理站较多采用二级沉淀去氟的工艺。具体工艺为，废水经提升后进入反应池，往去氟反应池加石灰、氯化钙，进入混凝反应池，加PAC、PAM，进入一级沉淀池，出水再加氯化钙、PAC、PAM，经二级沉淀后，回调PH到6-9，排放。该工艺根据同离子效应，增加钙离子的量，钙离子与氟离子结合生成氟化钙的反应会更彻底，水体中分氟离子含量就会越低，从而使废水达标。该法目前应用较为广泛，但存在基建成本较高，处理站占地较大，单位处理成本较高、出水水质不稳定等。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备及处理工艺，在去氟反应装置中加入盐酸、石灰，酸、碱同时加入形成一酸性环境，在酸性环境下，石灰会充分的分离，使含氟废水充分反应，确保经处理后达到排放标准，避免石灰未分解而不参与反应直接沉淀排出。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种盐酸-石灰法处理含氟废水的处理工艺，包括以下步骤：

步骤S1，将含氟废水输送去氟反应池，在去氟反应池中加入盐酸、石灰搅拌进行初步反应，得到初步反应液；

步骤S2，初步反应液进入混凝反应池中，在混凝反应池中加入PAC、PAM搅拌进行混凝反应，得到混凝浆液；

步骤S3，混凝浆液进入沉淀池进行沉淀，得到沉淀浆液和沉淀物，沉淀物直接从沉淀池排放；

步骤S4，沉淀浆液的PH值达到排放标准，排放沉淀浆液。

进一步地，所述的步骤S3、步骤S4之间还包括：步骤S31，沉淀浆液进入PH回调池，在PH回调池中加入盐酸调节沉淀浆液的PH值。

进一步地，所述的初步反应液的PH值为7.5-8.0。

进一步地，所述的去氟反应池中设有PH计。

一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备，包括依次连接的去氟反应池、混凝反应池、沉淀池，所述的去氟反应池设有注入含氟废水的废水进水口和排放口，所述的去氟反应池通过排放口与混凝反应池连接，所述的混凝反应池与PAC、PAM加入装置连接，所述的沉淀池设有沉淀物排放口和沉淀浆液排放口，所述的去氟反应池还通过加入泵与盐酸池、石灰池连接。

进一步地，所述的去氟反应池中的液体初始为酸性，从排放口排出的液体为碱性。

进一步地，所述的去氟反应池进入排放口的液体的PH值为7.5-8.0。

进一步地，还包括PH回调池，所述的PH回调池与沉淀浆液排放口连接，所述的PH回调池设有标准排放口。

进一步地，所述的PH回调池还设有往PH回调池中注入盐酸的盐酸加入装置。

进一步地，所述的去氟反应池设有PH计。

进一步地，所述的PH回调池设有PH计、搅拌装置。

进一步地，所述的去氟反应池、混凝反应池中还设有搅拌装置。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明在去氟反应装置中加入盐酸、石灰，酸、碱同时加入形成一酸性环境，在酸性环境下，石灰会充分的分离，通过调节盐酸、石灰的加入量，使含氟废水充分反应，确保经处理后达到排放标准，避免石灰未分解而不参与反应直接沉淀排出。

本发明用的添加材料为盐酸、石灰，其来源广泛、价格低廉，可以最大幅度降低废水处理费用，同时可以确保废水达标处理，不需要二级沉淀池，占地较少，也不需要添加氯化钙，排泥量较少，可以节约大量含氟污泥的处置费用。

本发明的装置结构简单，在现有设备上改造既能实现，节约企业成本，具有重大推广价值，利于设备推广应用。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明实施例一的方法示意图；

图2是本发明实施例二的装置结构示意图。

图中：1-含氟废水池；2-去氟反应池；21-盐酸池；22-石灰池；3-混凝反应池；31-PAC、PAM加入装置；4-沉淀池；5-PH回调池；51-盐酸加入装置。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明一种盐酸-石灰法处理含氟废水的处理工艺，包括以下步骤：步骤S1，将含氟废水输送去氟反应池，在去氟反应池中加入盐酸、石灰搅拌进行初步反应，得到初步反应液；步骤S2，初步反应液进入混凝反应池中，在混凝反应池中加入PAC、PAM搅拌进行混凝反应，得到混凝浆液；步骤S3，混凝浆液进入沉淀池进行沉淀，得到沉淀浆液和沉淀物，沉淀物直接从沉淀池排放；步骤S4，沉淀浆液的PH值达到排放标准，排放沉淀浆液。其中，步骤S3、步骤S4之间还包括：步骤S31，沉淀浆液进入PH回调池，在PH回调池中加入盐酸调节沉淀浆液的PH值，所述的初步反应液的PH值为7.5-8.0，所述的去氟反应池中设有PH计。

本发明一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备，包括依次连接的去氟反应池、混凝反应池、沉淀池，所述的去氟反应池设有注入含氟废水的废水进水口和排放口，所述的去氟反应池通过排放口与混凝反应池连接，所述的混凝反应池与PAC、PAM加入装置连接，所述的沉淀池设有沉淀物排放口和沉淀浆液排放口，所述的去氟反应池还通过加入泵与盐酸池、石灰池连接。其中，所述的去氟反应池中的液体初始为酸性，从排放口排出的液体为碱性，所述的去氟反应池进入排放口的液体的PH值为7.5-8.0，还包括PH回调池，所述的PH回调池与沉淀浆液排放口连接，所述的PH回调池设有标准排放口，所述的PH回调池还设有往PH回调池中注入盐酸的盐酸加入装置，所述的去氟反应池设有PH计，所述的PH回调池设有PH计、搅拌装置，所述的去氟反应池、混凝反应池中还设有搅拌装置。

具体地，该方法最核心部分为去氟反应部分，其所加药剂为常用的盐酸、石灰，酸、碱同时加往一个反应池，在废水处理中比较少见。因为，含氟废水的处理，需要更多能与氟离子结合生成氟化钙的钙离子，现行的石灰沉淀法或是二级沉淀去氟法，都是要往水体中添加过量的钙盐。但石灰在水中的溶解度很小，水温20-30℃时，溶解度约为0.15g。在现行工艺中，系统所加的石灰，有两个去向，在废水PH低于7.0时，石灰中氢氧根与氢离子结合生成水，钙离子跟氟离子结合生成氟化钙，PH过了7.0以后，所加石灰绝大多数在沉淀池沉积，通过排泥的方式排出系统，并未起到去氟的作用。系统添加过量的石灰，就需要在排水时回调废水PH，所以现行工艺中的石灰，存在大量的浪费。

而本发明采用的方法，就不存在这样的问题，根据废水性质，调节所加石灰、盐酸的量，确保废水经过去氟反应池后的PH为7.5-8.0。可以固定盐酸的加药量、浓度，用石灰的加药泵跟PH计联动来自动控制。盐酸的加药量、浓度，由含氟废水水质及氟离子的去除效果来决定，处理效果越好，所加的盐酸量就越少，处理效果越差，出水氟离子不能达标，就应加大盐酸加药量。盐酸的加药量，对石灰的加药量，有重大影响，盐酸越多，所需石灰就越多，盐酸越少，所加石灰越少。在酸性的环境中，所加的石灰，都会形成钙离子与氢氧根离子，前者与氟离子结合，后者与氢离子结合，不存在浪费，不存在不溶解的石灰在沉淀池沉积而通过排泥的方式排出系统。通过PH计与石灰泵联动，去氟反应池出水PH一般为7.5-8.0，经混凝反应，沉淀后，废水PH基本不需要回调，氟化物指标合格，就可以直接排放。

本发明在去氟反应装置中加入盐酸、石灰，酸、碱同时加入形成一酸性环境，在酸性环境下，石灰会充分的分离，通过调节盐酸、石灰的加入量，使含氟废水充分反应，确保经处理后达到排放标准，避免石灰未分解而不参与反应直接沉淀排出。

本发明用的添加材料为盐酸、石灰，其来源广泛、价格低廉，可以最大幅度降低废水处理费用，同时可以确保废水达标处理，不需要二级沉淀池，占地较少，也不需要添加氯化钙，排泥量较少，可以节约大量含氟污泥的处置费用。

本发明的装置结构简单，在现有设备上改造既能实现，节约企业成本，具有重大推广价值，利于设备推广应用。

实施例一

如图1所示，本实施例一种盐酸-石灰法处理含氟废水的处理工艺，包括以下步骤：

步骤S1，将含氟废水输送去氟反应池，在去氟反应池中加入盐酸、石灰搅拌进行初步反应，得到初步反应液；

步骤S2，初步反应液进入混凝反应池中，在混凝反应池中加入PAC、PAM搅拌进行混凝反应，得到混凝浆液；

步骤S3，混凝浆液进入沉淀池进行沉淀，得到沉淀浆液和沉淀物，沉淀物直接从沉淀池排放；

步骤S4，沉淀浆液的PH值达到排放标准，排放沉淀浆液。

具体地，在去氟反应池中加入盐酸、石灰，使得去氟反应池中形成一个酸性环境，在一个反应池中同时加入酸、碱，在废水处理中比较少见，在酸性环境中，所加的石灰都会形成钙离子与氢氧根离子，前者与氟离子结合，后者与氢离子结合，使得含氟废水能够充分反应，不存在浪费，不存在不溶解的石灰在沉淀池沉积而通过排泥的方式排出系统。

其中，所述的初步反应液的PH值为7.5-8.0，所述的去氟反应池中设有PH计，可以固定盐酸的加药量、浓度，用石灰的加药泵跟PH计联动来自动控制。盐酸的加药量、浓度，由含氟废水水质及氟离子的去除效果来决定，处理效果越好，所加的盐酸量就越少，处理效果越差，出水氟离子不能达标，就应加大盐酸加药量。盐酸的加药量，对石灰的加药量，有重大影响，盐酸越多，所需石灰就越多，盐酸越少，所加石灰越少。

经过沉淀后形成沉淀浆液和氟化沉淀物，将氟化沉淀物直接从沉淀池排出，沉淀浆液若能达到排放标准的PH值且氟化物指标合格的话，可直接将沉淀浆液排放，完成含氟废水的处理；若沉淀浆液不能达到排放标准，则需要进行回调，所述的步骤S3、步骤S4之间还包括：步骤S31，沉淀浆液进入PH回调池，在PH回调池中加入盐酸调节沉淀浆液的PH值，使其终达到排放标准，排放，完成含氟废水的处理。

本发明在去氟反应装置中加入盐酸、石灰，酸、碱同时加入形成一酸性环境，在酸性环境下，石灰会充分的分离，通过调节盐酸、石灰的加入量，使含氟废水充分反应，确保经处理后达到排放标准，避免石灰未分解而不参与反应直接沉淀排出。本发明在去氟反应池中加入盐酸、石灰，同时加入酸、碱，并能达到充分去除氟离子的目的，克服了常规技术认知，达到了意想不到的技术效果。

本发明用的添加材料为盐酸、石灰，其来源广泛、价格低廉，可以最大幅度降低废水处理费用，同时可以确保废水达标处理，不需要二级沉淀池，占地较少，也不需要添加氯化钙，排泥量较少，可以节约大量含氟污泥的处置费用，具有重大推广价值，利于设备推广应用。

实施例二

如图2所示，本实施例一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备，包括依次连接的去氟反应池、混凝反应池、沉淀池，所述的去氟反应池设有注入含氟废水的废水进水口和排放口，所述的去氟反应池通过排放口与混凝反应池连接，所述的混凝反应池与PAC、PAM加入装置连接，所述的沉淀池设有沉淀物排放口和沉淀浆液排放口，所述的去氟反应池还通过加入泵与盐酸池、石灰池连接。

其中，所述的去氟反应池中的液体初始为酸性，从排放口排出的液体为碱性，所述的去氟反应池进入排放口的液体的PH值为7.5-8.0，还包括PH回调池，所述的PH回调池与沉淀浆液排放口连接，所述的PH回调池设有标准排放口，所述的PH回调池还设有往PH回调池中注入盐酸的盐酸加入装置，所述的去氟反应池设有PH计，所述的PH回调池设有PH计、搅拌装置，所述的去氟反应池、混凝反应池中还设有搅拌装置。

具体地，本实施例中包括依次连接的含氟废水池1、去氟反应池2、混凝反应池3、沉淀池、PH回调池5，应该被理解的含氟废水池1仅为一储存装置，目的是提供待处理的含氟废水，在实际应用中可直接与排放含氟废水的装置连接，不设置含氟废水池1，去氟反应池2通过加入泵与盐酸池21、石灰池22连接，PAC、PAM加入装置通过加入泵与混凝反应池3连接，PH回调池5还连接盐酸加入装置51，沉淀池4设有沉淀物排放口，PH回调池5设有标准排放口。

优选地，去氟反应池2、PH回调池5均设有PH计，用于检测池中液体的PH值，控制盐酸或石灰的加入量；去氟反应池2、混凝反应池3、PH回调池5均设有搅拌装置，用于搅拌池中的液体，利于进行反应或调整液体均匀性。

应用时，将含氟废水池1中含氟废水汇集至去氟反应池2中，往去氟反应池2中加入盐酸和石灰，在去氟反应池2中初期形成一个酸性环境，石灰会分解为钙离子与氢氧根离子，钙离子与氟离子结合，氢氧根离子与氢离子结合，通过设置的PH计控制初期的酸碱度，以利于石灰分解的酸性为基础，再搅拌去氟反应池2中液体进行初步反应，并将初步反应的液体输送至混凝反应池3中，往混凝反应池3中加入PAC、PAM并搅拌使其充分接触反应，而后将该充分接触反应的液体输送至沉淀池4进行沉淀，待沉淀完成形成沉淀浆液和沉淀物，沉淀物主要为沉淀的氟化物，通过排泥去除，沉淀浆液输送至PH回调池5，在PH回调池5中通过PH计检测液体PH值确定是否达到排放标准，若达不到排放标准，通过盐酸加入装置51往PH回调池5中加入盐酸，调节PH值，并通过PH计控制实时根据PH值控制盐酸加入量，以使浆液达到排放标准，通过设置在PH回调池5的标准排放口将处理达标的液体排放，完成含氟废水的处理。

其中，在去氟反应池2处理时，根据含氟废水性质，调节所加石灰、盐酸的量，确保废水经过去氟反应池2后的PH为7.5-8.0，可以固定盐酸的加药量、浓度，用石灰的加药泵跟PH计联动来自动控制。盐酸的加药量、浓度，由含氟废水水质及氟离子的去除效果来决定，处理效果越好，所加的盐酸量就越少，处理效果越差，出水氟离子不能达标，就应加大盐酸加药量。盐酸的加药量，对石灰的加药量，有重大影响，盐酸越多，所需石灰就越多，盐酸越少，所加石灰越少。

本发明在去氟反应装置中加入盐酸、石灰，酸、碱同时加入形成一酸性环境，在酸性环境下，石灰会充分的分离，通过调节盐酸、石灰的加入量，使含氟废水充分反应，确保经处理后达到排放标准，避免石灰未分解而不参与反应直接沉淀排出。

本发明用的添加材料为盐酸、石灰，其来源广泛、价格低廉，可以最大幅度降低废水处理费用，同时可以确保废水达标处理，不需要二级沉淀池，占地较少，也不需要添加氯化钙，排泥量较少，可以节约大量含氟污泥的处置费用。

本发明结构简单，在现有设备上改造既能实现，节约企业成本，具有重大推广价值，利于设备推广应用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种盐酸-石灰法处理含氟废水的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，将含氟废水输送去氟反应池，在去氟反应池中加入盐酸、石灰搅拌进行初步反应，得到初步反应液；

步骤S2，初步反应液进入混凝反应池中，在混凝反应池中加入PAC、PAM搅拌进行混凝反应，得到混凝浆液；

步骤S3，混凝浆液进入沉淀池进行沉淀，得到沉淀浆液和沉淀物，沉淀物直接从沉淀池排放；

步骤S4，沉淀浆液的PH值达到排放标准，排放沉淀浆液。

2.根据权利要求1所述的一种盐酸-石灰法处理含氟废水的处理工艺，其特征在于，所述的去氟反应池中的液体初始为酸性，初步反应液为碱性。

3.根据权利要求1所述的一种盐酸-石灰法处理含氟废水的处理工艺，其特征在于，所述的步骤S3、步骤S4之间还包括：

步骤S31，沉淀浆液进入PH回调池，在PH回调池中加入盐酸调节沉淀浆液的PH值。

4.根据权利要求1或2所述的一种盐酸-石灰法处理含氟废水的处理工艺，其特征在于，所述的初步反应液的PH值为7.5-8.0。

5.根据权利要求1所述的一种盐酸-石灰法处理含氟废水的处理工艺，其特征在于，所述的去氟反应池中设有PH计。

6.一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备，其特征在于，包括依次连接的去氟反应池、混凝反应池、沉淀池，所述的去氟反应池设有注入含氟废水的废水进水口和排放口，所述的去氟反应池通过排放口与混凝反应池连接，所述的混凝反应池与PAC、PAM加入装置连接，所述的沉淀池设有沉淀物排放口和沉淀浆液排放口，所述的去氟反应池还通过加入泵与盐酸池、石灰池连接。

7.根据权利要求7所述的一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备，其特征在于，所述的去氟反应池中的液体初始为酸性，从排放口排出的液体为碱性。

8.根据权利要求6所述的一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备，其特征在于，所述的去氟反应池进入排放口的液体的PH值为7.5-8.0。

9.根据权利要求6所述的一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备，其特征在于，还包括PH回调池，所述的PH回调池与沉淀浆液排放口连接，所述的PH回调池还设有往PH回调池中注入盐酸的盐酸加入装置。

10.根据权利要求6所述的一种盐酸-石灰法处理含氟废水的设备，其特征在于，所述的去氟反应池设有PH计。