CN109607868B - 一种低浓度含氟废水的深度处理系统及其深度处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低浓度含氟废水的深度处理系统及其深度处理方法，该系统包括低浓度含氟废水池、絮凝反应单元、过滤吸附单元、再生单元、排水系统、废液处理单元、液位自动监控连锁系统以及在线氟离子检测控制系统。通过该系统在不同絮凝剂及活性氧化铝存在下对低浓度的含氟废水进行高效处理，能够得到氟离子含量在0.5mg/L以下的净化水。本发明所述系统及处理工艺将过滤、吸附、再生集于一体，具有结构简单、操作方便、处理效率高、净化效果好等优点，完全实现了含氟废水处理的达标排放，本发明处理后的水可以直接回收、作为纯水的制取水源。

Description

一种低浓度含氟废水的深度处理系统及其深度处理方法

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种低浓度含氟废水的深度处理系统及其深度处理方法。

背景技术

氟是最活跃的非金属元素，容易与多种元素及化学物质发生反应。同时氟也是人体必需的微量元素之一，人体通过饮水、呼吸和食物等摄入体内。但是人体摄取氟元素过多也会对人体健康带来不良影响。饮用水中氟含量大于1.0mg/L时，长期引用则可引起氟斑牙、氟骨症等，氟含量超过6.0mg/L时，则可引起残疾性的重度氟骨症，主要表现为骨骼变形、全身疼痛、丧失劳动力等。

氟化物是水质的毒理学指标，广泛存在于自然界的水体中。工业上，冶金、炼焦、电镀、电子、玻璃、化肥、农药等诸多行业中排放的废水中常常含有高浓度的氟化物。大多数排放的含氟废水中氟含量超过排放标准，出水水质不稳定，对环境造成严重的污染，而且严重影响人类健康。

目前，国内外常用的含氟废水处理方法主要有：沉淀法、混凝法、吸附法等。其中沉淀法主要是利用石灰形成氟化物沉淀以去除水中的氟离子，该方法在沉淀产生的过程中，沉淀会不断的包裹在石灰的表面而阻止反应的继续进行，使得加入的沉淀剂不能充分使用，导致药剂量增加、使用效率低，造成药剂的大量浪费，也会造成污泥量大、脱水困难，且出水中氟离子浓度一般在15mg/L以上，继续进行深度处理，则很难形成沉淀物，难以更大程度的降低水中氟离子的含量；混凝法是主要利用铁盐和铝盐吸附水中的氟离子，使胶粒凝聚为絮状物沉淀加以除去，采用该方法处理工艺复杂、处理费用高、去除效果的干扰因子多，尤其受氯离子、硫酸根离子、钙离子、镁离子等离子影响较大，出水水质不稳定；吸附法主要利用活性炭、沸石等吸附剂将氟离子吸附在固定表面来达到除氟的目的，该方法吸附剂的吸附容量小、处理时间长且吸附剂的重复使用效果不佳。

氟是Ⅱ类污染物，规定的最高允许浓度一般不应超过10mg/L，严格要求则是不超过1.5mg/L，现有处理方法中难以达到要求如此高的除氟效果，得不到明显降低氟离子含量的处理水。

发明内容

本发明针对的技术问题是：现有技术中对于含氟废水的处理达不到大大减小水中氟离子含量的要求，尤其是对于废水中氟离子浓度较低但不符合要求(氟离子含量偏高)的含氟废水的处理效果更不理想，处理后得到的水中仍然具有较高含量的氟离子。

针对上述问题，本发明提供了一种低浓度含氟废水的深度处理系统及其深度处理方法。该系统操作简单、易于控制、安全环保、废水处理效果好、处理效率高。采用该方法处理后得到的水中氟离子含量达到0.5mg/L以下，能够满足饮用水的氟离子含量的要求。能够有效处理氟离子含量10mg/L以下的含氟废水。

本发明是通过以下技术方案实现的

一种低浓度含氟废水的深度处理系统，该系统包括低浓度含氟废水池(1)、通过输送管道与低浓度含氟废水池(1)相连通的絮凝反应单元(2)、通过输送管道与絮凝反应单元(2)相连通的过滤吸附单元(3)、通过输送管道与过滤吸附单元(3)相连通的再生单元(4)以及通过输送管道与过滤吸附单元(3)相连通的排水系统(5)。

所述的低浓度含氟废水深度处理系统，所述的絮凝反应单元(2)包括第一输送管道(201)及管道混合器(202)，所述的第一输送管道(201)上设有第一絮凝剂加入口(2011)及第二絮凝剂加入口(2012)；

所述的过滤吸附单元(3)设有反洗水进口(301)、再生液进口(302)、再生及反洗液出口(303)，所述的排水系统(5)设有第一净化水出口(501)、第二净化水出口(502)及第三净化水出口(503)；所述第一净化水出口(501)通过输送管道与过滤吸附单元(3)的反洗水进口(301)相连通，所述第二净化水出口(502)通过输送管道与过滤吸附单元(3)的再生液进口(302)相连通；

优选的，所述的管道混合器为静态挡板式管道混合器。

所述的低浓度含氟废水深度处理系统，该系统还包括废液处理单元(6)，所述过滤吸附单元(3)的再生及反洗液出口(303)通过输送管道与废液处理单元(6)相连通。

所述的低浓度含氟废水深度处理系统，所述的废液处理单元(6)包括反洗水池(601)、中和沉淀池(602)以及污泥处理池(603)；所述过滤吸附单元(3)的再生及反洗液出口(303)通过输送管道与废液处理单元(6)的反洗水池(601)相连通，所述的反洗水池(601)通过输送管道与中和沉淀池(602)相连通，所述的中和沉淀池(602)通过输送管道与污泥处理池(603)相连通；

优选的，所述中和沉淀池(602)还通过输送管道与排水系统(5)相连通。

所述的低浓度含氟废水深度处理系统，所述过滤吸附单元(3)内的过滤吸附物为活性氧化铝(304)；所述的过滤吸附单元(3)还设有液位自动监控连锁系统(305)，该系统根据过滤吸附单元(3)内的液位高度实现自动反洗；即采用PLC控制系统，当活性氧化铝活性较弱时处理速度变慢导致过滤吸附单元中的液位升高，PLC控制系统根据液位的高度自动控制排水系统中的净化水进入到过滤吸附单元中对活性氧化铝进行反洗；

所述排水系统(5)内设有在线氟离子检测控制系统，根据排出净化水中氟离子含量自动控制再生单元(4)对过滤吸附单元(3)的再生处理。即在线监测装置将检测到的净化水中氟离子的含量传输到电脑端，当净化水中氟离子含量高于电脑端设定的净化水中氟离子含量时，则会控制再生系统中的再生溶液进入到过滤吸附单元中对其中的活性氧化铝进行再生处理以增加其活性、增强对于第一混合物料的处理。

利用上述的低浓度含氟废水深度处理系统对低浓度含氟废水的深度处理方法，该方法包括以下步骤：

收集低浓度含氟废水；

将低浓度含氟废水输送至絮凝反应单元中，先加入无铁硫酸铝反应，然后加入聚丙烯乙酰胺反应，搅拌混合均匀进行絮凝处理，得到第一混合物料(pH值为5～7；)；

将得到的第一混合物料输送进入到过滤吸附单元中，进行过滤吸附处理，得到净化水，输送至排水系统中储存使用。

所述的低浓度含氟废水的深度处理方法，加入的无铁硫酸铝在低浓度含氟废水中的浓度为100～200ppm，在无铁硫酸铝的存在下反应0.8～1.5min；然后加入聚丙烯乙酰胺，加入的聚丙烯乙酰胺在低浓度含氟废水中的浓度为0.5～1.5ppm，在聚丙烯乙酰胺的存在下反应1～2min；

优选的，所述聚丙烯乙酰胺为阳离子，分子量在800～1200万之间；

更有选的，所述低浓度含氟废水在絮凝反应单元中的流速为2.5～3.5m/s；所述第一混合物料在过滤吸附单元中流速为3.5～4.5m/h

所述的低浓度含氟废水的深度处理方法，所述过滤吸附单元中的过滤吸附材料为活性氧化铝；

优选的，活性氧化铝对第一混合物料的处理量为(2.8～3.5)L/Kg活性氧化铝。

所述的低浓度含氟废水的深度处理方法，该方法还包括采用净化水对过滤吸附单元中的活性氧化铝进行反洗的处理步骤；

优选的，采用液位自动监控连锁系统，根据过滤吸附单元中的液位高度控制自动反洗。即采用PLC控制系统，当活性氧化铝活性较弱时处理速度变慢导致过滤吸附单元中的液位升高，PLC控制系统根据液位的高度自动控制排水系统中的净化水进入到过滤吸附单元中对活性氧化铝进行反洗。

所述的低浓度含氟废水的深度处理方法，该方法还包括采用无铁硫酸铝的水溶液对活性氧化铝进行再生处理的步骤；

优选的，在排水系统中设置在线氟离子检测装置，根据排出的净化水中氟离子的含量控制自动再生。即在线监测装置将检测到的净化水中氟离子的含量传输到电脑端，当净化水中氟离子含量高于电脑端设定的净化水中氟离子含量时，则会控制再生系统中的再生溶液进入到过滤吸附单元中对其中的活性氧化铝进行再生处理以增加其活性、增强对于第一混合物料的处理。

所述的低浓度含氟废水的深度处理方法，对活性氧化铝进行再生处理过程中无铁硫酸铝与再生活性氧化铝的用量比例为(1～2)g：1Kg。

与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果

1、本发明所述对于低浓度含氟废水的深度处理系统及处理工艺使得出水氟离子受原水水质影响小，出水氟化物更加稳定，工艺运行控制更加稳定可靠；活性氧化铝的使用和再生周期相对于原有工艺技术得到明显延长，工艺运行费用大幅降低；可以有效降低活性氧化铝除氟滤料运行过程中出现的滤料板结，水通量下降，过滤吸附能能力衰减等问题；能够实现再生废液的循环回收再利用，有效降低再生药剂消耗，减少再生药剂排放；

2、本发明所述低浓度含氟废水的深度处理系统结构简单、操作方便、处理效率高。通过PLC控制系统及在线氟离子检测控制系统实现对整个系统的自动控制，当活性氧化铝达到随着处理量的增加、活性减弱时，系统通过净化水及再生单元自动对活性氧化铝进行反洗及再生，无需不断对活性氧化铝进行处理、也避免了过滤吸附材料对于含氟废水处理的影响；明显提高了处理效率，也实现了对处理系统的精确控制；实现了水源的循环利用；

3、本发明在处理过程中首先采用无铁硫酸铝与氟化物进行初步反应形成絮凝沉淀，然后再通过阳离子聚丙烯乙酰胺的吸附架桥作用形成大量矾花，初步可将废水中氟含量降至3mg/L以下；同时，在该过程中也将混合物料的pH值调节到了5～7，为后续的过滤吸附单元提供了酸性环境，更加有利于吸附的进行，经过过滤吸附单元处理后得到的净化水中氟离子含量降低至1.0mg/L以下，可降低至0.5mg/L以下，可以作为纯水制取水源；

4、本发明在絮凝过程中采用的絮凝剂无铁硫酸铝混合在絮凝处理后的混合物料中，在过滤吸附单元中对于活性氧化铝起到了再生作用，使得活性氧化铝在不断对混合物料进行过滤及吸附的同时也能得到不断的再生，大大延长了活性氧化铝的使用周期(是普通工艺中活性氧化铝使用周期的3倍)，在自动控制再生及反洗的条件下进一步增加了活性氧化铝的使用周期而且也大大增加了絮凝剂的使用效率，进一步实现了整个系统的循环。降低了生产成本、也降低了对于资源的消耗，具有很好的社会经济效益；

5、本发明所述系统及处理工艺将过滤、吸附、再生集于一体，具有结构简单、操作方便、处理效率高、净化效果好等优点，完全实现了含氟废水处理的达标排放，本发明处理后的水可以直接回收、作为纯水的制取水源。

附图说明

图1为本发明所述低浓度含氟废水的深度处理系统的示意图之一；

图2为本发明所述低浓度含氟废水的深度处理系统的示意图之二；

图3为低浓度含氟废水的深度处理系统中的过滤吸附单元示意图；

图4低浓度含氟废水的深度处理系统中过滤吸附单元的反洗控制图；

图中符号表示的意义为：1表示低浓度含氟废水池，2表示絮凝反应单元，3表示过滤吸附单元，4表示再生单元，5表示排水系统，6表示废液处理单元；

201表示第一输送管道，202表示管道混合器，2011表示第一絮凝剂加入口，2012表示第二絮凝剂加入口，301表示反洗水进口，302表示再生液进口，303表示再生及反洗液出口，304表示活性氧化铝，305表示液位自动监控连锁系统，501表示第一净化水出口，502表示第二净化水出口，503表示第三净化水出口，601表示反洗水池，602表示中和沉淀池，603表示污泥处理池。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对发明进行更加详细的说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。

本发明提供了一种低浓度含氟废水的深度处理系统，该系统包括低浓度含氟废水池(1)、通过输送管道与低浓度含氟废水池(1)相连通的絮凝反应单元(2)、通过输送管道与絮凝反应单元(2)相连通的过滤吸附单元(3)、通过输送管道与过滤吸附单元(3)相连通的再生单元(4)以及通过输送管道与过滤吸附单元(3)相连通的排水系统(5)。

其中，所述的絮凝反应单元(2)包括第一输送管道(201)及管道混合器(202)，所述的第一输送管道(201)上设有第一絮凝剂加入口(2011)及第二絮凝剂加入口(2012)；

所述的过滤吸附单元(3)设有反洗水进口(301)、再生液进口(302)、再生及反洗液出口(303)，所述的排水系统(5)设有第一净化水出口(501)、第二净化水出口(502)及第三净化水出口(503)；所述第一净化水出口(501)通过输送管道与过滤吸附单元(3)的反洗水进口(301)相连通，所述第二净化水出口(502)通过输送管道与过滤吸附单元(3)的再生液进口(302)相连通；

优选的，所述的管道混合器为静态挡板式管道混合器；

优选的，所述过滤吸附单元(3)内的过滤吸附物为活性氧化铝(304)。

其中，该系统还包括废液处理单元(6)，所述过滤吸附单元(3)的再生及反洗液出口(303)通过输送管道与废液处理单元(6)相连通；所述的废液处理单元(6)包括反洗水池(601)、中和沉淀池(602)以及污泥处理池(603)；所述过滤吸附单元(3)的再生及反洗液出口(303)通过输送管道与废液处理单元(6)的反洗水池(601)相连通，所述的反洗水池(601)通过输送管道与中和沉淀池(602)相连通，所述的中和沉淀池(602)通过输送管道与污泥处理池(603)相连通；

优选的，所述中和沉淀池(602)还通过输送管道与排水系统(5)相连通。

优选的，所述的过滤吸附单元(3)还设有液位自动监控连锁系统(305)，该系统根据过滤吸附单元(3)内的液位高度实现自动反洗；即采用PLC控制系统，当活性氧化铝活性较弱时处理速度变慢导致过滤吸附单元中的液位升高，PLC控制系统根据液位的高度自动控制排水系统中的净化水进入到过滤吸附单元中对活性氧化铝进行反洗，以增加活性氧化铝的活性；

更优选的，所述排水系统(5)内设有在线氟离子检测控制系统，根据排出净化水中氟离子含量自动控制再生单元(4)对过滤吸附单元(3)的再生处理。即在线监测装置将检测到的净化水中氟离子的含量传输到电脑端，当净化水中氟离子含量高于电脑端设定的净化水中氟离子含量时，则通过电脑端控制再生系统中的再生溶液进入到过滤吸附单元中对其中的活性氧化铝进行再生处理以增加其活性、增强对于第一混合物料的处理；

更优选的，可以提供两套并列的低浓度含氟废水的深度处理系统，当其中一套低浓度含氟废水的深度处理系统中由在线氟离子检测控制系统检测控制进行再生处理时，通过电脑控制将待处理的含氟废水切换到另一套低浓度含氟废水的深度处理系统中进行处理。依次循环使用两套低浓度含氟废水的深度处理系统，不断对低浓度含氟废水进行深度处理，处理效率高、得到的净化水中氟离子含量大大降低，能够作为纯水制取水源。

本发明还提供了一种利用上述的低浓度含氟废水深度处理系统对低浓度含氟废水的深度处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)收集低浓度含氟废水；

(2)将低浓度含氟废水输送至絮凝反应单元中，先加入无铁硫酸铝反应，然后加入聚丙烯乙酰胺反应，搅拌混合均匀进行絮凝处理，得到第一混合物料；(pH值为5～7；)；

优选的，该过程中：先加入无铁硫酸铝、加入的无铁硫酸铝在低浓度含氟废水中的浓度为100～200ppm，低浓度含氟废水与无铁硫酸铝反应0.8～1.5min；然后加入聚丙烯乙酰胺(聚丙烯乙酰胺为阳离子，分子量在800～1200万之间)、加入的聚丙烯乙酰胺在低浓度含氟废水中的浓度为0.5～1.5ppm，在聚丙烯乙酰胺的存在下反应1～2min；

更有选的，该过程中低浓度含氟废水在输送管道中的流速为2.5～3.5m/s，即絮凝剂是在含氟废水不断流动的条件下加入的，然后再经过管道混合器使得混合更加均匀、反应更彻底；

(3)将得到的第一混合物料输送进入到过滤吸附单元中，进行过滤吸附处理，得到净化水，输送至排水系统中储存使用；

其中，所述过滤吸附单元中的过滤吸附材料为活性氧化铝；活性氧化铝对第一混合物料的处理量为(2.8～3.5)L/Kg活性氧化铝；

优选的，所述第一混合物料在过滤吸附单元中流速为3.5～4.5m/h，进行充分的处理。

本发明对于低浓度含氟废水的深度处理方法还提供了另一实施例，即采用液位自动监控连锁系统，根据过滤吸附单元中的液位高度控制自动反洗。即采用PLC控制系统，当活性氧化铝活性较弱时处理速度变慢导致过滤吸附单元中的液位升高，PLC控制系统根据液位的高度自动控制排水系统中的净化水进入到过滤吸附单元中对活性氧化铝进行反洗。

优选的，该方法还包括采用无铁硫酸铝的水溶液对活性氧化铝进行再生处理的步骤；在排水系统中设置在线氟离子检测装置，根据排出的净化水中氟离子的含量控制自动再生。即在线监测装置将检测到的净化水中氟离子的含量传输到电脑端，当净化水中氟离子含量高于电脑端设定的净化水中氟离子含量时，则会控制再生系统中的再生溶液进入到过滤吸附单元中对其中的活性氧化铝进行再生处理以增加其活性、增强对于第一混合物料的处理。

更优选的，对活性氧化铝进行再生处理过程中无铁硫酸铝与再生活性氧化铝的用量比例为(1～2)g：1Kg。

即，在过滤吸附单元中的活性氧化铝不断进行消耗的过程中，该系统及方法能够不断的对活性氧化铝进行反洗及再生；同时，在第一溶液中存在絮凝剂无铁硫酸铝的条件下，使得活性氧化铝在进行过滤及吸附的同时不断的进行再生，大大延长了活性剂的使用时间。

下面通过具体实施例对本发明进行更加详细的说明。

以下实施例中所述的液位自动监控连锁系统(PLC)及在线氟离子检测控制系统均为常用控制系统。所述的无铁硫酸铝购自(淄博大众食用化工股份有限公司)，分子量在800～1200万之间的阳离子聚丙烯乙酰胺购自(徐州煤海絮凝剂厂)，活性氧化铝购自(河南铭泽环保科技有限公司)。

实施例1

一种低浓度含氟废水的深度处理系统，如图1、图2、图3所示，该系统包括低浓度含氟废水池1、通过输送管道与低浓度含氟废水池1相连通的絮凝反应单元2、通过输送管道与絮凝反应单元2相连通的过滤吸附单元3、通过输送管道与过滤吸附单元3(其中的过滤吸附物为活性氧化铝)相连通的再生单元4以及通过输送管道与过滤吸附单元3相连通的排水系统5。

其中，絮凝反应单元2包括第一输送管道201及管道混合器202(管道混合器为静态挡板式管道混合器)，所述的第一输送管道201上设有第一絮凝剂加入口2011及第二絮凝剂加入口2012；过滤吸附单元3设有反洗水进口301、再生液进口302、再生及反洗液出口303，排水系统5设有第一净化水出口501、第二净化水出口502及第三净化水出口503；

所述第一净化水出口501通过输送管道与过滤吸附单元(3)的反洗水进口(301)相连通，所述第二净化水出口(502)通过输送管道与过滤吸附单元(3)的再生液进口(302)相连通。

进一步的，该系统还包括废液处理单元6，所述过滤吸附单元3的再生及反洗液出口303通过输送管道与废液处理单元6相连通。

进一步的，所述的废液处理单元6包括反洗水池601、中和沉淀池602以及污泥处理池603；所述过滤吸附单元3的再生及反洗液出口303通过输送管道与废液处理单元6的反洗水池601相连通，反洗水池601通过输送管道与中和沉淀池602相连通，中和沉淀池602通过输送管道与污泥处理池603相连通；中和沉淀池602还通过输送管道与排水系统5相连通。

进一步的，如图4所示，所述的过滤吸附单元3还设有液位自动监控连锁系统305，该系统根据过滤吸附单元3内的液位高度实现自动反洗；即采用PLC控制系统，当活性氧化铝活性较弱时处理速度变慢导致过滤吸附单元中的液位升高，PLC控制系统根据液位的高度自动控制排水系统中的净化水进入到过滤吸附单元中对活性氧化铝进行反洗，以增加活性氧化铝的活性；

所述排水系统5内设有在线氟离子检测控制系统，根据排出净化水中氟离子含量自动控制再生单元4对过滤吸附单元3的再生处理。即在线监测装置将检测到的净化水中氟离子的含量传输到电脑端，当净化水中氟离子含量高于电脑端设定的净化水中氟离子含量时，则通过电脑端控制再生系统中的再生溶液进入到过滤吸附单元中对其中的活性氧化铝进行再生处理以增加其活性、增强对于第一混合物料的处理。

所以，该系统在处理过程中，能够通过PLC控制系统，根据过滤吸附单元3内的液面高度来控制排水系统5中的净化水进入到过滤吸附单元3中对其中的活性氧化铝进行反洗，以及时回复其活性。在处理过程中当活性氧化铝的活性有所降低时，过滤吸附效率会降低、其中的液面会升高，PLC控制系统在其液面达到一定高度的条件下控制净化系统中的水进入到过滤吸附系统5中对活性氧化铝进行反洗。同时在线监测装置控制系统根据其检测到的净化水中氟离子的含量、将数据传输到电脑端，根据净化水中氟离子的含量判断活性氧化铝的活性，然后控制再生单元4中的再生溶液进入到过滤吸附单元中对活性氧化铝进行再生处理。整个系统操作简单、易于控制，对含氟废水的处理效率高，能够得到氟离子含量0.5mg/L以下的净化水。

实施例2

利用实施例1所述低浓度含氟废水的深度处理系统对低浓度含氟废水的深度处理方法之一，该方法包括以下步骤：

(1)收集低浓度含氟废水，该低浓度含氟废水的检测结果如表1所示；低浓度含氟废水的流量为100m3/h；

(2)将低浓度含氟废水经过第一输送管道进行输送，该过程中由第一絮凝剂加入口加入无铁硫酸铝使其与管道中的低浓度含氟废水共同向前流动的同时混合反应，向前流动1min达到第二絮凝剂加入口处，同时由第二絮凝剂加入口加入聚丙烯乙酰胺、与管道中的含有无铁硫酸铝的低浓度含氟废水进行混合反应，向前流动1.5min达到管道反应器，经过管道反应器进行更加均匀的混合(混合溶液的pH值为5～7)，得到第一混合物料；

该过程中：加入的无铁硫酸铝在低浓度含氟废水中的浓度为150ppm；加入的聚丙烯乙酰胺在低浓度含氟废水中的浓度为1.0ppm；低浓度含氟废水在输送管道中的流速为3m/s；

(3)得到的第一混合物料继续向前流动到达过滤吸附单元中，在流速为4m/h的条件下进行过滤吸附处理，过滤吸附处理后得到的净化水由输送管道输送至排水系统中储存使用，对排水系统中的净化水进行检测，结果如表1所示；

该过程中，活性氧化铝对第一混合物料的处理量为3L/Kg活性氧化铝。

实施例3

利用实施例1所述低浓度含氟废水的深度处理系统对低浓度含氟废水的深度处理方法之二，该方法包括以下步骤：

(1)收集低浓度含氟废水，该低浓度含氟废水的检测结果如表1所示；低浓度含氟废水的流量为98m3/h；

(2)将低浓度含氟废水经过第一输送管道进行输送，该过程中由第一絮凝剂加入口加入无铁硫酸铝使其与管道中的低浓度含氟废水共同向前流动的同时混合反应，向前流动0.8min达到第二絮凝剂加入口处，同时由第二絮凝剂加入口加入聚丙烯乙酰胺、与管道中的含有无铁硫酸铝的低浓度含氟废水进行混合反应，向前流动1min达到管道反应器，经过管道反应器进行更加均匀的混合(混合溶液的pH值为5～7)，得到第一混合物料；

该过程中：加入的无铁硫酸铝在低浓度含氟废水中的浓度为200ppm；加入的聚丙烯乙酰胺在低浓度含氟废水中的浓度为1.5ppm；低浓度含氟废水在输送管道中的流速为3.5m/s；

(3)得到的第一混合物料继续向前流动到达过滤吸附单元中，在流速为4.5m/h的条件下进行过滤吸附处理，过滤吸附处理后得到的净化水由输送管道输送至排水系统中储存使用，对排水系统中的净化水进行检测，结果如表1所示；

该过程中，活性氧化铝对第一混合物料的处理量为3.5L/Kg活性氧化铝。

实施例4

利用实施例1所述低浓度含氟废水的深度处理系统对低浓度含氟废水的深度处理方法之三，该方法包括以下步骤：

(1)收集低浓度含氟废水，该低浓度含氟废水的检测结果如表1所示；低浓度含氟废水的流量为114m³/h；

(2)将低浓度含氟废水经过第一输送管道进行输送，该过程中由第一絮凝剂加入口加入无铁硫酸铝使其与管道中的低浓度含氟废水共同向前流动的同时混合反应，向前流动1.5min达到第二絮凝剂加入口处，同时由第二絮凝剂加入口加入聚丙烯乙酰胺、与管道中的含有无铁硫酸铝的低浓度含氟废水进行混合反应，向前流动2min达到管道反应器，经过管道反应器进行更加均匀的混合(混合溶液的pH值为5～7)，得到第一混合物料；

该过程中：加入的无铁硫酸铝在低浓度含氟废水中的浓度为100ppm；加入的聚丙烯乙酰胺在低浓度含氟废水中的浓度为1.5ppm；低浓度含氟废水在输送管道中的流速为2.5m/s；

(3)得到的第一混合物料继续向前流动到达过滤吸附单元中，在流速为3.5m/h的条件下进行过滤吸附处理，过滤吸附处理后得到的净化水由输送管道输送至排水系统中储存使用，对排水系统中的净化水进行检测，结果如表1所示；

该过程中，活性氧化铝对第一混合物料的处理量为2.8L/Kg活性氧化铝。

由表1的检测结果可得：本发明所述对于低浓度含氟废水的处理系统及深度处理方法能够将水中的氟离子含量降至1.0mg/L以下，在实际处理过程中甚至能够降低至0.5mg/L以下，完全满足了饮用水中对于氟离子含量的要求。且该处理系统控制简单、运行稳定；在自动控制反洗系统及再生单元的存在下，活性氧化铝的使用和再生周期相对于原有工艺技术得到明显延长，工艺运行费用大幅降低；可以有效降低活性氧化铝除氟滤料运行过程中出现的滤料板结，水通量下降，过滤吸附能能力衰减等问题；能够实现再生废液的循环回收再利用，有效降低再生药剂消耗，减少再生药剂排放。

表1实施例2～4中的检测结果

Claims (9)

1.一种低浓度含氟废水的深度处理系统，其特征在于，该系统包括低浓度含氟废水池（1）、通过输送管道与低浓度含氟废水池（1）相连通的絮凝反应单元（2）、通过输送管道与絮凝反应单元（2）相连通的过滤吸附单元（3）、通过输送管道与过滤吸附单元（3）相连通的再生单元（4）以及通过输送管道与过滤吸附单元（3）相连通的排水系统（5）；

所述的絮凝反应单元（2）包括第一输送管道（201）及管道混合器（202），所述的第一输送管道（201）上设有第一絮凝剂加入口（2011）及第二絮凝剂加入口（2012）； 所述的过滤吸附单元（3）设有反洗水进口（301）、再生液进口（302）、再生及反洗液出口（303），第一絮凝剂加入口（2011）为无铁硫酸铝加入口，第二絮凝剂加入口（2012）为聚丙烯乙酰胺加入口；加入的无铁硫酸铝在低浓度含氟废水中的浓度为100~200ppm，低浓度含氟废水与无铁硫酸铝反应0.8～1.5min；加入的聚丙烯乙酰胺在低浓度含氟废水中的浓度为0.5~1.5ppm，在聚丙烯乙酰胺的存在下反应1～2min；

所述过滤吸附单元（3）内的过滤吸附物为活性氧化铝（304）；活性氧化铝（304）位于过滤吸附单元（3）上部，过滤吸附单元（3）底部设置有反洗水进口（301）；所述的过滤吸附单元（3）还设有液位自动监控连锁系统（305），该系统根据过滤吸附单元（3）内的液位高度实现自动反洗； 所述排水系统（5）内设有在线氟离子检测控制系统，根据排出净化水中氟离子含量自动控制再生单元（4）对过滤吸附单元（3）的再生处理，所述再生处理采用无铁硫酸铝的水溶液对活性氧化铝进行再生；

所述的排水系统（5）设有第一净化水出口（501）、第二净化水出口（502）及第三净化水出口（503）；所述第一净化水出口（501）通过输送管道与过滤吸附单元（3）的反洗水进口（301）相连通，所述第二净化水出口（502）通过输送管道与过滤吸附单元（3）的再生液进口（302）相连通。

2.根据权利要求1所述的低浓度含氟废水深度处理系统，其特征在于，所述的管道混合器为静态挡板式管道混合器。

3.根据权利要求2所述的低浓度含氟废水深度处理系统，其特征在于，该系统还包括废液处理单元（6），所述过滤吸附单元（3）的再生及反洗液出口（303）通过输送管道与废液处理单元（6）相连通。

4.根据权利要求3所述的低浓度含氟废水深度处理系统，其特征在于，所述的废液处理单元（6）包括反洗水池（601）、中和沉淀池（602）以及污泥处理池（603）；所述过滤吸附单元（3）的再生及反洗液出口（303）通过输送管道与废液处理单元（6）的反洗水池（601）相连通，所述的反洗水池（601）通过输送管道与中和沉淀池（602）相连通，所述的中和沉淀池（602）通过输送管道与污泥处理池（603）相连通；所述中和沉淀池（602）通过输送管道与排水系统（5）相连通。

5.一种利用权利要求1所述的处理系统对低浓度含氟废水的深度处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

收集低浓度含氟废水；

将低浓度含氟废水输送至絮凝反应单元中，先加入无铁硫酸铝反应，然后加入聚丙烯乙酰胺反应，搅拌混合均匀进行絮凝处理，得到第一混合物料； 将得到的第一混合物料输送进入到过滤吸附单元中，进行过滤吸附处理，得到净化水，输送至排水系统中储存使用。

6.根据权利要求5所述的低浓度含氟废水的深度处理方法，其特征在于，在无铁硫酸铝的存在下反应0.8~1.5min；然后加入聚丙烯乙酰胺，在聚丙烯乙酰胺的存在下反应1~2min；所述聚丙烯乙酰胺为阳离子，分子量在800~1200万之间。

7.根据权利要求5所述的低浓度含氟废水的深度处理方法，其特征在于，所述过滤吸附单元中的过滤吸附材料为活性氧化铝；活性氧化铝对第一混合物料的处理量为（2.8~3.5）L/Kg活性氧化铝。

8.根据权利要求5所述的低浓度含氟废水的深度处理方法，其特征在于，该方法还包括采用净化水对过滤吸附单元中的活性氧化铝进行反洗的处理步骤。

9.根据权利要求5所述的低浓度含氟废水的深度处理方法，其特征在于，该方法还包括采用无铁硫酸铝的水溶液对活性氧化铝进行再生处理的步骤；

对活性氧化铝进行再生处理过程中无铁硫酸铝与再生活性氧化铝的用量比例为（1~2）g：1Kg。

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