CN113480069A - 一种含氟和硝酸废水的回收处理方法 - Google Patents

一种含氟和硝酸废水的回收处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其能对含氟硝酸废水进行处理,并回收其中的氟离子和硝酸根离子。其包括以下步骤:一、将含氟硝酸废水通入反应槽中,加入碳酸钙,搅拌至溶液呈中性;二、通入一级沉降槽中沉降,沉降时间为2h~4h,上清液经过滤后通入二级沉降槽中,污泥置入压滤机进行压滤,压滤得到的滤液通入二级沉降槽中,滤饼干燥后回收;三、向二级沉降槽中添加絮凝剂,沉降时间为2h~4h,上清液经过过滤后通入蒸馏釜中进行减压蒸馏,絮凝污泥外排进行处理;四、蒸馏后得到的固液混合物通入至离心机中进行分离,离心后的液体回流至蒸馏釜中,固体颗粒进行干燥后通入至硝酸钙收集槽中进行收集。

Description

一种含氟和硝酸废水的回收处理方法
技术领域
本发明涉及废水回收技术领域,具体为一种含氟和硝酸废水的回收处理方法。
背景技术
光伏和半导体行业产生大量的含氟硝酸废水,其主要成分是硝酸,占比40%~50%,氢氟酸占比1%~5%。废水的主要危害是其中的氟离子和硝酸根离子,直接排放会造成水体污染和水体的富营养化。常用的处理方法是用石灰进行中和,去除其中的氟离子,再进行生化处理去除其中的总氮。但是废水中硝酸根离子含量较多,直接采用生化法处理耗费有机物的量较多,能耗较大,并且废水中硝酸根离子也没有得到资源化利用,造成氟离子和硝酸根离子的资源浪费。
发明内容
针对传统处理含氟硝酸废水,氟离子和硝酸根离子无法有效资源化利用的问题,本发明提供了一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其能对含氟硝酸废水进行处理,并回收其中的氟离子和硝酸根离子。
其技术方案是这样的:一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其特征在于,其包括以下步骤:一、将含氟硝酸废水通入反应槽中,加入碳酸钙,使废水中的氢氟酸和硝酸与碳酸钙反应生成氟化钙和硝酸钙,搅拌至溶液呈中性;
二、将步骤一反应得到的溶液通入一级沉降槽中沉降,沉降时间为2h~4h,上清液经过滤后通入二级沉降槽中,污泥置入压滤机进行压滤,压滤得到的滤液通入二级沉降槽中,滤饼干燥后回收;
三、向二级沉降槽中添加絮凝剂,沉降时间为2h~4h,上清液经过过滤后通入蒸馏釜中进行减压蒸馏,蒸馏釜的压力为-0.05Mpa~-0.03MPa,蒸馏温度为70℃~90℃,蒸馏时间为30min~50min,絮凝污泥外排进行处理;
四、蒸馏后得到的固液混合物通入至离心机中进行分离,离心后的液体回流至蒸馏釜中,固体颗粒进行干燥后通入至硝酸钙收集槽中进行收集。
其进一步特征在于:
含氟硝酸废水中含有1%~5%的氢氟酸,40%~50%的硝酸;
步骤一中使用的碳酸钙为重质碳酸钙;
步骤二中使用三级滤网装置进行过滤,三级滤网装置中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为0.15mm、0.075mm、0.0375mm;
步骤二中滤饼的干燥温度为120℃,干燥时间为2h;
步骤三中絮凝剂为PAC,PAC的加入量为300g~500g;
步骤三中使用三级滤网装置进行过滤,三级滤网装置中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为37.5μm、20μm、10μm;
步骤四中固体颗粒的干燥温度为100℃~120℃,干燥时间为2h~4h。
本发明的有益效果为:(1)本发明使用价格低廉的碳酸钙中和废水中的氢氟酸和硝酸,一方面去除了废水中的氟离子,另一方面为产品硝酸钙提供了钙源,实现了双重作用。
(2)本发明采用一级沉降过滤、板框压滤、二级絮凝沉降过滤分离的三级分离方案,有效的分离了废水中的固体和液体,提高了硝酸钙的纯度。
(3)本发明利用含氟硝酸废液制备硝酸钙,工艺简单且成本低廉,一方面使含氟硝酸废水得到处理,另一方面回收了其中的氟元素和硝酸根离子,得到品质较高的氟化钙和硝酸钙产品,使废弃物得到资源化处理和利用。
附图说明
图1为本发明流程图;
图2为本发明所采用的系统示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示的一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其包括以下步骤:一、将含氟硝酸废水通入反应槽1中,含氟硝酸废水中含有1%~5%的氢氟酸,40%~50%的硝酸,加入重质碳酸钙,使废水中的氢氟酸和硝酸与碳酸钙反应生成氟化钙和硝酸钙,搅拌至溶液呈中性,反应公式为:
Figure 475765DEST_PATH_IMAGE001
二、将步骤一反应得到的溶液通入一级沉降槽2中沉降,沉降时间为2~4h,上清液经过滤后通入二级沉降槽3中,使用三级滤网装置一2-1进行过滤,三级滤网装置一2-1中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为0.15mm、0.075mm、0.0375mm;污泥置入压滤机4进行压滤,压滤机4为板框压滤机,压滤得到的滤液通入二级沉降槽3中,滤饼干燥后排入氟化钙收集槽10回收,滤饼的干燥温度为120℃,干燥时间为2h。
三、向二级沉降槽3中添加300g~500g絮凝剂PAC,沉降时间为2~4h,上清液经过三级滤网装置二3-1过滤后通入蒸馏釜5中进行减压蒸馏,三级滤网装置二3-1中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为37.5μm、20μm、10μm,蒸馏釜5的压力为-0.05Mpa~-0.03MPa,蒸馏温度为70℃~90℃,蒸馏时间为30min~50min,絮凝污泥外排如污泥收集槽9进行处理。
四、蒸馏后得到的固液混合物通入至离心机6中进行分离,离心后的液体回流至蒸馏釜5中,固体颗粒通过干燥器7进行干燥后通入至硝酸钙收集槽8中进行收集,固体颗粒的干燥温度为100℃~120℃,干燥时间为2h~4h。
下面结合实施例,对本发明进行具体描述:
实施例1
将1吨含有1%氢氟酸和40%硝酸的废水通入至反应槽中,开启搅拌装置,向其中持续通入重质碳酸钙,将溶液调至中性。将反应槽中的混合液通入至一级沉降槽中沉降2h,将沉降的污泥通入至板框压滤机中进行压滤,上清液通过三级滤网过滤后通入至二级沉降槽中。
将压滤后的滤饼取出,在120℃下干燥2h后保存,压滤后的滤液通入至二级沉降槽中。向沉降槽中加入300g PAC,絮凝1h后将上清液通过滤网过滤后通入至蒸馏釜中进行减压蒸馏,蒸馏釜的压力为-0.03Mpa,蒸馏温度为90℃,蒸馏时间为30min。二级沉降槽中的污泥委外处理。将蒸馏后的固液混合物通入至离心机中进行分离,所得液体回流至蒸馏釜中,所得固体在100℃下干燥4h后收集保存。所得产品1氟化钙的纯度为97.7%,所得产品2硝酸钙的含量为99.1%。
实施例2
将1吨含有3%氢氟酸和45%硝酸的废水通入至反应槽中,开启搅拌装置,向其中持续通入重质碳酸钙,将溶液调至中性。将反应槽中的混合液通入至一级沉降槽中沉降3h,将沉降的污泥通入至板框压滤机中进行压滤,上清液通过三级滤网过滤后通入至二级沉降槽中。
将压滤后的滤饼取出,在120℃下干燥2h后保存,压滤后的滤液通入至二级沉降槽中,向沉降槽中加入400g PAC,絮凝2h后将上清液通过滤网过滤后通入至蒸馏釜中进行减压蒸馏,蒸馏釜的压力为-0.04Mpa,蒸馏温度为80℃,蒸馏时间为40min。二级沉降槽中的污泥委外处理。将蒸馏后的固液混合物通入至离心机中进行分离,所得液体回流至蒸馏釜中,所得固体在110℃下干燥3h后收集保存。所得产品1氟化钙的纯度为96.3%,所得产品2硝酸钙的含量为98.5%。
实施例3
将1吨含有5%氢氟酸和50%硝酸的废水通入至反应槽中,开启搅拌装置,向其中持续通入重质碳酸钙,将溶液调至中性。将反应槽中的混合液通入至一级沉降槽中沉降4h,将沉降的污泥通入至板框压滤机中进行压滤,上清液通过三级滤网过滤后通入至二级沉降槽中。
将压滤后的滤饼取出,在120℃下干燥2h后保存,压滤后的滤液通入至二级沉降槽中,向沉降槽中加入500g PAC,絮凝3h后将上清液通过滤网过滤后通入至蒸馏釜中进行减压蒸馏,蒸馏釜的压力为-0.05Mpa,蒸馏温度为70℃,蒸馏时间为50min。二级沉降槽中的污泥委外处理。将蒸馏后的固液混合物通入至离心机中进行分离,所得液体回流至蒸馏釜中,所得固体在120℃下干燥2h后收集保存。所得产品1氟化钙的纯度为95.6%,所得产品2硝酸钙的含量为97.4%。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其特征在于,其包括以下步骤:一、将含氟硝酸废水通入反应槽中,加入碳酸钙,使废水中的氢氟酸和硝酸与碳酸钙反应生成氟化钙和硝酸钙,搅拌至溶液呈中性;
二、将步骤一反应得到的溶液通入一级沉降槽中沉降,沉降时间为2h~4h,上清液经过滤后通入二级沉降槽中,污泥置入压滤机进行压滤,压滤得到的滤液通入二级沉降槽中,滤饼干燥后回收;
三、向二级沉降槽中添加絮凝剂,沉降时间为2h~4h,上清液经过过滤后通入蒸馏釜中进行减压蒸馏,蒸馏釜的压力为-0.05Mpa~-0.03MPa,蒸馏温度为70℃~90℃,蒸馏时间为30min~50min,絮凝污泥外排进行处理;
四、蒸馏后得到的固液混合物通入至离心机中进行分离,离心后的液体回流至蒸馏釜中,固体颗粒进行干燥后通入至硝酸钙收集槽中进行收集。
2.根据权利要求1所述的一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其特征在于:含氟硝酸废水中含有1%~5%的氢氟酸,40%~50%的硝酸。
3.根据权利要求1或2所述的一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其特征在于:步骤一中使用的碳酸钙为重质碳酸钙。
4.根据权利要求1或2所述的一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其特征在于:步骤二中使用三级滤网装置进行过滤,三级滤网装置中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为0.15mm、0.075mm、0.0375mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其特征在于:步骤二中滤饼的干燥温度为120℃,干燥时间为2h。
6.根据权利要求1或2所述的一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其特征在于:步骤三中絮凝剂为PAC,PAC的加入量为300g~500g。
7.根据权利要求1或2所述的一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其特征在于:步骤三中使用三级滤网装置进行过滤,三级滤网装置中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为37.5μm、20μm、10μm。
8.根据权利要求1或2所述的一种含氟和硝酸废水的回收处理方法,其特征在于:步骤四中固体颗粒的干燥温度为100℃~120℃,干燥时间为2h~4h。
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