CN109052854A - 一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环保领域，具体为一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺。投放去氟反应剂标准化、最小量化的情况下达到最大程度的氟废处理，达到国家二级出水标准。步骤1：淡化处理；在每批次高含量氟废水含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水导入石灰水，以一级冲洗池最大安全容积为标准，高含量氟废水注入3/4，石灰水注入1/4，利用池内搅拌桨进行混合，导入HNO3液进行冲洗混合，HNO3投入量参考常规处理含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水减少500L~800L或总HNO3投入量减少11%~20%，处理后得到淡化混合盐酸含氟混合废水。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域，具体为一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺。
背景技术
不同的行业如矿石的开采加工、金属冶炼、铝电解、焦炭、玻璃、电子、电镀、化肥、农药、化工等都会产生一定量的含氟废水〔1, 2〕。氟虽然是人体必需的微量元素之一，但长期饮用氟离子质量浓度超过1 mg/L 的水会引起氟斑牙、氟骨症以及其他一些疾病，甚至会诱发肿瘤的发生，严重威胁人类健康〔3〕，有必要对其处理达标。
目前，国内外对高氟废水的处理方法主要有化学沉淀法、反渗透法、混凝沉淀法、吸附法、电化学法等〔4, 5〕，其中化学沉淀法、混凝沉淀法以及吸附法应用最广泛，传统的工艺流程就是化学沉淀法加混凝沉淀法〔6, 7〕，也有研究在此基础上增加吸附法〔8, 9〕。陕西省某太阳能电池生产企业采用一级钙盐除氟，二级铝盐除氟的两级除氟工艺处理其产生的含氟废水，工艺流程如图 1 所示。其中一级处理是用氢氧化钙调节废水pH≥11 以沉淀氟离子，二级处理是用硫酸铝反调pH 并控制pH≈7 来混凝沉淀除氟。一级处理原拟采用氢氧化钙将含氟废水pH 调节到11〔10〕，钙离子与氟离子结合生成氟化钙沉淀而将氟离子从废液中去除的方法。但因直接用氢氧化钙将废水pH 调节到11 用量太大，成本过高，因此试运行过程中实际采用的是质量比为1∶1 的氢氧化钠与氢氧化钙共同调节pH 的方法，但这样做使得钙离子量不足，因此在进水水质波动较大（进水中氟离子质量浓度在150~2 000mg/L 变化，pH 为2~3）的情况下，一级出水的氟离子质量浓度在50~300 mg/L 这样一个较大范围内波动。而在二级处理，采取投加硫酸铝 500 mg/L 左右，并用氢氧化钠调节废水pH为7 左右的方法，最终二级出水的氟离子质量浓度在25~ 100 mg/L，多为40 mg/L 左右，达不到《污水综合排放标准》一级排放标准（GB 8978—1996） 要求的≤ 10 mg/L。
发明内容
本发明设计的目的是提供一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺在投放去氟反应剂标准化、最小量化的情况下达到最大程度的氟废处理，达到国家二级出水标准。
本发明是通过下述技术方案实现的：一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺：
步骤1：淡化处理；在每批次高含量氟废水含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水导入石灰水，以一级冲洗池最大安全容积为标准，高含量氟废水注入3/4，石灰水注入1/4，利用池内搅拌桨进行混合，导入HNO3液进行冲洗混合，HNO3投入量参考常规处理含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水减少500L~800L或总HNO3投入量减少11%~20%，处理后得到淡化混合盐酸含氟混合废水；
步骤2：一级除氟反应；将淡化混合盐酸含氟混合废水导入一级除氟反应池，导入Ca(OH)2、CaCl2、PAC剂、PAM剂进行反应，Ca(OH)2使用以往投入量、CaCl2使用对比投入量的70%、PAC剂使用对比投入量的70%、PAM剂使用对比投入量的70%，使用对比投入量参考为高含量氟废水含氟浓度为50000～500000mg/L高浓度含氟废水的上述向对应原始计量混凝剂；
步骤3：一级沉淀；将混凝处理废水导入一级除氟系统沉淀池进行沉淀，温度为110摄氏度~40摄氏度，保持2小时沉淀后，将表面清液排入二级除氟反应池；
步骤4：二级除氟反应；沉淀混凝后废水表面清液导入到二级除氟反应池，二级除氟反应池对清液添加二次混凝剂进行除氟处理再次加入 使用对比投入量参考量的 Ca(OH)2、CaCl2、PAC剂、PAM剂的40%，搅拌处理混凝催化2小时~4小时，排入二级沉淀池；
步骤5：二级沉淀；将二级混凝处理废水导入二级除氟系统沉淀池进行沉淀，温度为40摄氏度~14摄氏度，保持2小时沉淀后，将表面清液排入中间回收池；
步骤6：使用中间回收池的沉淀清液，具体沉淀时间无限制，将二级沉淀清液导入厌氧反硝化池加入CH3OH、H2SO4进行反厌氧反硝化反应；再次得到反厌氧反硝化处理水排入反硝化沉淀池；
步骤7：三级沉淀，反厌氧反硝化处理水进入反硝化沉淀池进行沉淀，沉淀时间为4小时~2小时，将表层清液排入三级混凝池；
步骤8，在三级混凝池导入每吨清液废水加入50mg/L的PAC、166mg/L的PAM。
步骤9，将三级混凝池的水倒入最终沉淀池，将最终沉淀池的清液导入排放水池，检测后达到二级排放水标准即可纳管排放。
步骤10，所有沉淀池的沉淀污泥统一进行按照固定时间点进行回收，导入高压隔膜板框脱水机压滤脱水。
步骤11，脱水污泥统一收集，运送至专业处理厂。
作为优选所述高浓度含氟废水导入量为62.5m3/h~116m3/h，低浓度含氟废水导入量为11.4m3/h~22.7m3/h。这样的流量控制可以一直保持不再需要人进行调节，只要设置两只节流阀即可，不再需要更多高电子化设备，就能满足同时在一个线路中处理2个不同浓度点的含氟废水。
作为优选所述最终沉淀池的清液也需经过高压隔膜板框脱水机压滤脱水。进一步的脱水让废泥得到去除。
作为优选所述最终沉淀池的清液也需经过分子膜过滤池进行过滤再排放。
作为优选所述HNO3投入量参考常规处理含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水减少500L~800L或总HNO3投入量减少11%~20%，得到的混凝含氟废水PH值要控制在7~6。通过HP值，在控制投药量没得到稳定的情况下，进行检查，决定是否返回上一级混凝池。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：标准化生产，可满足同一厂的底浓度氟废水又可以处理高浓度氟废水组合，维护简单；可整套系统实现自动控制运行；通过气动或电动元件系统实现工艺过程的全部自动化因此，操作简单、安全、可靠，自动化水平较高，可实现无人操作。该工艺与设备可适用于连续产生或间歇产生进行生产，投入的量也可以直接保持控制，不用进行分别应对不同浓度的情况进行调节，减少控制操作，减少人员的培训和维护费用等，处理高效残废料很少，得到的污泥干燥度高，统一处理后直接拉给专用处理公司进行最后的化工处理或烧结处理即可，得到的水能达到国家二级排水标准，而且比现有技术节约了PAC剂、PAM剂的投放比例，大大节约了企业的长时间运行维护耗损，推广应用度很广。
附图说明
图1为整体系统流程图。
具体实施方式
下面通过实施例，结合附图，对本发明的技术方案作作为优选具体的说明：
如图1所示，一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺：
步骤1：淡化处理；在每批次高含量氟废水含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水导入石灰水，石灰水可由其他厂内第含氟废水直接储存获得，以一级冲洗池最大安全容积为标准，高含量氟废水注入3/4，石灰水注入1/4，利用池内搅拌桨进行混合，导入HNO3液进行冲洗混合，HNO3投入量参考常规处理含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水减少500L~800L或总HNO3投入量减少11%~20%，处理后得到淡化混合盐酸含氟混合废水；
步骤2：一级除氟反应；将淡化混合盐酸含氟混合废水导入一级除氟反应池，导入Ca(OH)2、CaCl2、PAC剂、PAM剂进行反应，Ca(OH)2使用以往投入量、CaCl2使用对比投入量的70%、PAC剂使用对比投入量的70%、PAM剂使用对比投入量的70%，使用对比投入量参考为高含量氟废水含氟浓度为50000～500000mg/L高浓度含氟废水的上述向对应原始计量混凝剂；
步骤3：一级沉淀；将混凝处理废水导入一级除氟系统沉淀池进行沉淀，温度为110摄氏度~40摄氏度，保持2小时沉淀后，将表面清液排入二级除氟反应池；
步骤4：二级除氟反应；沉淀混凝后废水表面清液导入到二级除氟反应池，二级除氟反应池对清液添加二次混凝剂进行除氟处理再次加入 使用对比投入量参考量的 Ca(OH)2、CaCl2、PAC剂、PAM剂的40%，搅拌处理混凝催化2小时~4小时，排入二级沉淀池；
步骤5：二级沉淀；将二级混凝处理废水导入二级除氟系统沉淀池进行沉淀，温度为40摄氏度~14摄氏度，保持2小时沉淀后，将表面清液排入中间回收池；
步骤6：使用中间回收池的沉淀清液，具体沉淀时间无限制，将二级沉淀清液导入厌氧反硝化池加入CH3OH、H2SO4进行反厌氧反硝化反应；再次得到反厌氧反硝化处理水排入反硝化沉淀池；
步骤7：三级沉淀，反厌氧反硝化处理水进入反硝化沉淀池进行沉淀，沉淀时间为4小时~2小时，将表层清液排入三级混凝池；
步骤8，在三级混凝池导入每吨清液废水加入50mg/L的PAC、166mg/L的PAM。
步骤9，将三级混凝池的水倒入最终沉淀池，将最终沉淀池的清液导入排放水池，检测后达到二级排放水标准即可纳管排放。
步骤10，所有沉淀池的沉淀污泥统一进行按照固定时间点进行回收，导入高压隔膜板框脱水机压滤脱水。
步骤11，脱水污泥统一收集，运送至专业处理厂。
作为优选所述高浓度含氟废水导入量为62.5m3/h~116m3/h，低浓度含氟废水导入量为11.4m3/h~22.7m3/h。这样的流量控制可以一直保持不再需要人进行调节，只要设置两只节流阀即可，不再需要更多高电子化设备，就能满足同时在一个线路中处理2个不同浓度点的含氟废水。
作为优选所述最终沉淀池的清液也需经过高压隔膜板框脱水机压滤脱水。进一步的脱水让废泥得到去除。
作为优选所述最终沉淀池的清液也需经过分子膜过滤池进行过滤再排放。
作为优选所述HNO3投入量参考常规处理含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水减少500L~800L或总HNO3投入量减少11%~20%，得到的混凝含氟废水PH值要控制在7~6。通过HP值，在控制投药量没得到稳定的情况下，进行检查，决定是否返回上一级混凝池。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (5)
1.一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺：其特征是包括以下步骤，
步骤1：淡化处理；在每批次高含量氟废水含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水导入石灰水，以一级冲洗池最大安全容积为标准，高含量氟废水注入3/4，石灰水注入1/4，利用池内搅拌桨进行混合，导入HNO3液进行冲洗混合，HNO3投入量参考常规处理含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水减少500L~800L或总HNO3投入量减少11%~20%，处理后得到淡化混合盐酸含氟混合废水；
步骤2：一级除氟反应；将淡化混合盐酸含氟混合废水导入一级除氟反应池，导入Ca(OH)2、CaCl2、PAC剂、PAM剂进行反应，Ca(OH)2使用以往投入量、CaCl2使用对比投入量的70%、PAC剂使用对比投入量的70%、PAM剂使用对比投入量的70%，使用对比投入量参考为高含量氟废水含氟浓度为50000～500000mg/L高浓度含氟废水的上述向对应原始计量混凝剂；
步骤3：一级沉淀；将混凝处理废水导入一级除氟系统沉淀池进行沉淀，温度为110摄氏度~40摄氏度，保持2小时沉淀后，将表面清液排入二级除氟反应池；
步骤4：二级除氟反应；沉淀混凝后废水表面清液导入到二级除氟反应池，二级除氟反应池对清液添加二次混凝剂进行除氟处理再次加入 使用对比投入量参考量的 Ca(OH)2、CaCl2、PAC剂、PAM剂的40%，搅拌处理混凝催化2小时~4小时，排入二级沉淀池；
步骤5：二级沉淀；将二级混凝处理废水导入二级除氟系统沉淀池进行沉淀，温度为40摄氏度~14摄氏度，保持2小时沉淀后，将表面清液排入中间回收池；
步骤6：使用中间回收池的沉淀清液，具体沉淀时间无限制，将二级沉淀清液导入厌氧反硝化池加入CH3OH、H2SO4进行反厌氧反硝化反应；再次得到反厌氧反硝化处理水排入反硝化沉淀池；
步骤7：三级沉淀，反厌氧反硝化处理水进入反硝化沉淀池进行沉淀，沉淀时间为4小时~2小时，将表层清液排入三级混凝池；
步骤8，在三级混凝池导入每吨清液废水加入50mg/L的PAC、166mg/L的PAM；
步骤9，将三级混凝池的水倒入最终沉淀池，将最终沉淀池的清液导入排放水池，检测后达到二级排放水标准即可纳管排放；
步骤10，所有沉淀池的沉淀污泥统一进行按照固定时间点进行回收，导入高压隔膜板框脱水机压滤脱水；
步骤11，脱水污泥统一收集，运送至专业处理厂。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺：其特征是：所述高浓度含氟废水导入量为62.5m3/h~116m3/h，低浓度含氟废水导入量为11.4m3/h~22.7m3/h。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺：其特征是：所述最终沉淀池的清液也需经过高压隔膜板框脱水机压滤脱水。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺：其特征是：所述最终沉淀池的清液也需经过分子膜过滤池进行过滤再排放。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池单晶制绒含氟废水深度处理工艺：其特征是：所述HNO3投入量参考常规处理含氟浓度为50000～500000mg/L的高浓度含氟废水减少500L~800L或总HNO3投入量减少11%~20%，得到的混凝含氟废水PH值要控制在7~6。
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