CN111039443A - 一种氟化工生产废水零排放的工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种氟化工生产废水零排放的工艺及系统，其工艺为，将含氟废水经沉降过滤后得到清液，向清液中添加亚硫酸盐、盐酸及废弃冷冻盐水，混合均匀后，添加碳酸盐调节pH至碱性，过滤获得氟化钙，滤液经蒸发获得副产品盐和冷凝液。本公开的工艺不仅能够对含氟废水有效处置，而且能够对废弃冷冻盐水进行处理，降低废水处理成本，节约能耗。

Description

一种氟化工生产废水零排放的工艺及系统
技术领域
本公开属于氟化工生产技术领域，涉及一种氟化工生产废水零排放的工艺及系统。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
面临日益严峻的环保形势，企业不仅要创造经济效益，更要保证环保废弃物的合规合法处置。然而在化工生产过程中不可避免的会产生各种各样废水、废气、废渣，并且因其成分复杂，形成原因多样，造成其不易处置或处置难度较大等现实客观情况。
在氟化工四氟乙烯、二氟甲烷、五氟乙烷等生产中有精制洗涤、检维修(例如清洗石墨换热器、尾气洗涤水、检维修系统清洗)等工艺需要，产生废水在所难免，经过发明人研究发现，这些氟化工生产废水中存在氟离子、有效氯、钠离子、固体高沸物等多种成分，在单纯处置一项物质时不可避免的会造成其他物料的混入，从而使成分更加复杂，难以将杂质成分逐项除去。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本公开的目的是提供一种氟化工生产废水零排放的工艺及系统，能够对含氟废水有效处置，实现零排放。
为了实现上述目的，本公开的技术方案为：
一方面，一种氟化工生产废水零排放的工艺，将含氟废水经沉降过滤后得到清液，向清液中添加亚硫酸盐、盐酸及废弃冷冻盐水，混合均匀后，添加碳酸盐调节pH至碱性，过滤获得氟化钙，滤液经蒸发获得副产品盐和冷凝液。
工业中采用的冷冻盐水一般为氯化钙水溶液，冷冻盐水在使用过程中会吸收外界的水分，使得冷冻盐水中氯化钙的浓度降低，从而降低冷冻盐水的载冷效果，因而工业中的冷冻盐水在使用一段时间后，必须要进行更换，而被替换的废弃冷冻盐水若直接进行处理，既浪费化学试剂，又浪费能源。而氟化工废水中存在氟离子，氟化钙难溶解，因而可以采用废弃冷冻盐水与氟化工的含氟废水进行协同处理，以去除氟化工的含氟废水中的氟离子，降低氟离子对环境的污染，同时也能够对废弃冷冻盐水进行处理。
然而，本公开发明人发现将废弃冷冻盐水直接与氟化工的含氟废水进行混合后，仅能产生少量的氟化钙沉淀，无法完全将含氟废水中的氟离子去除。经过本公开发明人进一步研究发现，当废弃冷冻盐水与氟化工的含氟废水混合后，其pH较高，同时含有碳酸根离子，影响氟化钙的生成。为了降低pH提高氟化钙的产率，本公开发明人预先在含氟废水添加盐酸，以降低含氟废水的pH，并去除碳酸根离子，但是，添加了添加盐酸后，发现含氟废水中溢出氯气，产生污染，即含氟废水中存在有效氯。
因而，由于含氟废水中存在有效氯，本公开加入亚硫酸盐能够防止加入盐酸过程中氯气外逸，造成环保污染。由于废弃冷冻盐水和含氟废水混合后，pH较高且存在碳酸根离子，导致难以完全去除氟离子，本公开添加盐酸进行调节pH。本公开利用废弃冷冻盐水与含氟废水进行混合处理，不仅能够去除含氟废水中的氟离子，而且能够对废弃冷冻盐水进行处理，降低废水处理成本，节约能耗。
另一方面，一种氟化工生产废水零排放的系统，包括沉降池、中和池、循环泵、压滤机、干燥机，沉降池进口连接含氟废水源，沉降池的清液出口连接中和池的废水进口，中和池的连接亚硫酸盐源、盐酸源、废弃冷冻盐水源及碳酸盐，循环泵的进出口均连接在中和池底部，中和池的废水出口连接压滤机，压滤机的液体出口连接干燥机。
由于中和池容积比较大，搅拌装置的搅拌力度和效果较差，难以使各物料混合均匀，从而使得反应不充分，本公开利用循环泵作为混合装置，能够通过中和池中液体的快速流动，能够使物料混合更均匀，反应更充分。
本公开的有益效果为：
(1)通过综合分析废水成分，采取逐项消除或转化的方式，得到目标产物。
(2)此工艺将难以处置的液态废水，转换为固态副产品盐和冷凝液，实现了综合利用和废水零排放。
(3)此工艺不断调整适宜的工艺指标，避免了处置过程中有毒物质的泄露。
(4)该工艺技术流程简单、设备投资少，易于实现，为废水处置领域提供了一种全新的工艺和方法。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例1的工艺流程图；
其中，1、废水，2、沉降池，3、清液槽，4、中和池，5、亚硫酸盐，6、盐酸，7、废弃冷冻盐水，8、碳酸盐，9、循环泵，10、输送泵，11、压滤机，12、干燥机，13、氟化钙，14、副产盐，15、水池。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
鉴于氟化工生产废水难以处置的不足，本公开提出了一种氟化工生产废水零排放的工艺及系统。
本公开的一种典型实施方式，提供了一种氟化工生产废水零排放的工艺，将含氟废水经沉降过滤后得到清液，向清液中添加亚硫酸盐、盐酸及废弃冷冻盐水，混合均匀后，添加碳酸盐调节pH至碱性，过滤获得氟化钙，滤液经蒸发获得副产品盐和冷凝液。
首先，本公开加入亚硫酸盐能够防止加入盐酸过程中氯气外逸，造成环保污染。其次，本公开添加盐酸进行调节pH，不仅能够调节pH，还能出去废水中的碳酸根离子。第三，本公开利用废弃冷冻盐水与含氟废水进行混合处理，不仅能够去除含氟废水中的氟离子，而且能够对废弃冷冻盐水进行处理，降低废水处理成本，节约能耗。
该实施方式的一种或多种实施例中，添加盐酸至溶液pH为5～9。保证废水中的碳酸根完全去除。
该实施方式的一种或多种实施例中，碳酸盐调节pH至10以上。
该系列实施例中，所述碳酸盐为碳酸钠。
该实施方式的一种或多种实施例中，盐酸的浓度为15～31wt.％。
本公开的另一种实施方式，提供了一种氟化工生产废水零排放的系统，包括沉降池、中和池、循环泵、压滤机、干燥机，沉降池进口连接含氟废水源，沉降池的清液出口连接中和池的废水进口，中和池的连接亚硫酸盐源、盐酸源、废弃冷冻盐水源及碳酸盐，循环泵的进出口均连接在中和池底部，中和池的废水出口连接压滤机，压滤机的液体出口连接干燥机。
本公开中沉降池利用沉降原理制作的一种设施，主要用于过滤废水中加大颗粒杂质。
本公开中干燥机是利用一种减压蒸馏原理，将液态水转化为固态产品盐和冷凝液，实现综合性利用和零排放目的的设备。
该实施方式的一种或多种实施例中，沉降池与中和池之间设置清液槽。能够控制进入中和池的清液的量。
该实施方式的一种或多种实施例中，中和池与压滤机之间设置输送泵。能够更好的将中和池的物料输送至压滤机。
该实施方式的一种或多种实施例中，干燥机的冷凝液出口连接水池。
该实施方式的一种或多种实施例中，循环泵出口通过若干支管与中和池底部连接。能够进一步保证各物料混合均匀。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本公开的技术方案。
实施例1
一种氟化工生产废水零排放的系统，如图1所示，包括沉降池2、清液槽3、中和池4、循环泵9、输送泵10、压滤机11、干燥机12。
将废水1经过沉降池2将固体杂质去除，将过滤后的废水暂存在清液槽3内；将废水清液罐内废水送至中和池4中，开启循环泵9(由于中和池容积比较大，采用循环泵出口分多个支管，加大搅拌的力度和均匀度，反应更加充分；比单纯采取搅拌装置搅拌力度和效果要好。)混合均匀，分析有效氯浓度、氟离子浓度；根据分析结果，加入亚硫酸盐5调节有效氯浓度、利用盐酸6(15～31％)调节pH，再加入一定浓度的废弃冷冻盐水7调整废水氟离子含量；开启循环泵混合均匀；有效氯浓度、氟离子及钙离子浓度达标后，根据分析钙离子浓度，向废水池添加碳酸那8消除钙离子。利用输送泵10送压滤机11过滤产生氟化钙13，滤液送干燥机12将减压干燥后得到副产品盐14和冷凝液，冷凝液送循环水池15回收使用。
加入亚硫酸钠调节有效氯浓度，主要为防止后续调节pH操作时氯气逸出产生环保污染。
加入盐酸调节pH至5～9。
循环泵进行循环的时间不低于40min。
加入碳酸钠调节pH至10以上。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氟化工生产废水零排放的工艺，其特征是，将含氟废水经沉降过滤后得到清液，向清液中添加亚硫酸盐、盐酸及废弃冷冻盐水，混合均匀后，添加碳酸盐调节pH至碱性，过滤获得氟化钙，滤液经蒸发获得副产品盐和冷凝液。
2.如权利要求1所述的氟化工生产废水零排放的工艺，其特征是，添加盐酸至溶液pH为5～9。
3.如权利要求1所述的氟化工生产废水零排放的工艺，其特征是，碳酸盐调节pH至10以上。
4.如权利要求3所述的氟化工生产废水零排放的工艺，其特征是，所述碳酸盐为碳酸钠。
5.如权利要求1所述的氟化工生产废水零排放的工艺，其特征是，盐酸的浓度为15～31wt.％。
6.一种氟化工生产废水零排放的系统，其特征是，包括沉降池、中和池、循环泵、压滤机、干燥机，沉降池进口连接含氟废水源，沉降池的清液出口连接中和池的废水进口，中和池的连接亚硫酸盐源、盐酸源、废弃冷冻盐水源及碳酸盐，循环泵的进出口均连接在中和池底部，中和池的废水出口连接压滤机，压滤机的液体出口连接干燥机。
7.如权利要求6所述的氟化工生产废水零排放的系统，其特征是，沉降池与中和池之间设置清液槽。
8.如权利要求6所述的氟化工生产废水零排放的系统，其特征是，中和池与压滤机之间设置输送泵。
9.如权利要求6所述的氟化工生产废水零排放的系统，其特征是，干燥机的冷凝液出口连接水池。
10.如权利要求6所述的氟化工生产废水零排放的系统，其特征是，循环泵出口通过若干支管与中和池底部连接。
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