CN115771972A - 一种含氟废水排放的处理方法及处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含氟废水排放的处理方法及处理系统，通过将去除杂质后的含氟废水通过反渗透的方式逐级提浓，产水返回到系统中循环使用，使得水资源能够循环利用，降低了水资源的使用量，将提浓后的含氟废水通过升温和蒸发的方式形成晶浆，然后通过增稠器和离心机脱水的方式形成硝酸钠固体盐，不仅方便运输，还能够废物利用，降低了企业的排污费用。本发明涉及含氟废水处理技术领域。

Description

一种含氟废水排放的处理方法及处理系统

技术领域

本发明涉及含氟废水处理技术领域，尤其涉及一种含氟废水排放的处理方法及处理系统。

背景技术

随着国家对环保要求的日益严格，合理使用资源，实现资源的有效循环再利用日趋深入，各种废水必须分类处理回收利用，为了实现污水零排，含氟废水作为污水的重要组成部分，需通过新技术进行提纯、浓缩、蒸发结晶，实现固液分离，污水达到原水指标返回系统利用，固体废物外运处理。

现有技术中，通过向原水槽内导入工业活动所产生的含氟废水，利用一分析仪测量原水槽内含氟废水的氟离子浓度。原水槽内的含氟废水通过传输泵传输到去氟离子装置，利用加药泵向去氟离子装置内加入药剂氯化钙，该药剂能与含氟废水中的氟离子发生反应，形成氟化钙沉淀，达到降低含氟废水的氟离子浓度的目的。加药泵的开度直接决定了药剂量，而加药泵的开度是根据分析仪的测量结果来手动设定并调节，但是，上述方法中存在以下问题：

第一，现有技术氯化钙或氢氧化钙与含氟废水接触时间短，反应不够充分，氟离子容易超标；

第二，去除氟离子的污水排放量较大，无法实现零排放，不仅造成水资源的浪费，增加公司的生产成本，同时也给环境保护造成巨大压力；

第三，随着高盐水的不断浓缩，高沸点的母液将逐渐富集，导致三效蒸发效率下降，蒸汽消耗增加，需间断将高沸点母液排除系统，进行单独处理。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种含氟废水排放的处理方法及处理系统，主要目的是提供一种能够对含氟废水进行浓缩，并将产水进行循环利用的一种含氟废水排放的处理方法。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种含氟废水排放的处理方法，该方法包括：

将第一含氟废水和第一浓水混合，加入氯化钙、碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除F^-、SIO₃ ^2-、Ca²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺，再加入盐酸调节PH值至中性形成第一中性废水；

第一中性废水依次进入第一超滤设备和第一反渗透设备逐级提浓后形成第二浓水和第二产水，第二产水进入回收水箱；

将含碱废水和第二浓水混合，加入氯化钙、碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除氟离子和金属离子杂质，再加入盐酸调节PH值至中性形成合格的第二中性废水；

将合格的第二中性废水输送至三效蒸发装置形成晶浆，将晶浆输送至增稠器和离心机形成固体盐。

进一步的，将产品包装车间产生的第二含氟废水调节至中性；

第二含氟废水依次经过过滤设备、第二超滤设备和第二反渗透设备形成第一产水和第一浓水，第一产水进入回收水箱。

进一步的，在第一反应池中加入氯化钙、混凝剂和絮凝剂，部分氟离子转化为氟化钙，通入第一高密池去除F^-和SIO₃ ^2-并形成氟化钙和硅酸钙的沉淀物以及第一处理废水；

在第一处理废水中加入碳酸钠、混凝剂和絮凝剂，去除Ca²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺。

进一步的，在第二反应池中加入氯化钙、混凝剂和絮凝剂，部分氟离子转化为氟化钙，通入第三高密池去除氟离子形成第二处理废水；

在第二处理废水中加入碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除金属离子杂质。

进一步的，第二中性废水进入换热器预热升温；

第二中性废水依次进入三效分离器、二效分离器和一效分离器形成晶浆。

进一步的，离心机排出离心母液和溢流母液，离心母液和溢流母液回流至一效分离器。

另一方面，本发明实施例还提供一种含氟废水排放的处理系统，该系统包括：

第一处理部件，所述第一处理部件包括第一反应设备、第一超滤设备和第一反渗透设备，所述第一反应设备连接于所述第一超滤设备，所述第一超滤设备连接于所述第一反渗透设备；

第二处理部件，所述第二处理部件包括第二反应设备、三效蒸发装置、增稠器和离心机，所述第二反应设备、所述三效蒸发装置、所述增稠器和所述离心机依次顺序连接；

回收部件，所述回收部件包括回收水箱，所述回收水箱连接于所述第一反渗透设备。

进一步的，所述第一超滤设备包括第一超滤器和第一超滤产水箱，所述第一反渗透设备包括二级反渗透器、二级反渗透浓水池、三级反渗透器、三级反渗透浓水池和高压反渗透器，所述第一超滤器、所述第一超滤产水箱、所述二级反渗透器、所述二级反渗透浓水池、所述三级反渗透器、所述三级反渗透浓水池和所述高压反渗透器依次顺序连接。

进一步的，所述第一反应设备包括第一调节池、第一反应池、第一高密池和第二高密池，所述第一调节池、所述第一反应池、所述第一高密池和所述第二高密池依次顺序连接。

进一步的，第三处理部件，所述第三处理部件包括原水箱、砂滤器、第三超滤器、第三超滤产水箱和一级反渗透器，所述原水箱、所述砂滤器、所述第三超滤器、所述第三超滤产水箱和所述一级反渗透器依次顺序连接，所述一级反渗透器连接于所述回收水箱。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

第一，通过将去除杂质后的含氟废水通过反渗透的方式逐级提浓，产水返回到系统中循环使用，使得水资源能够循环利用，降低了水资源的使用量；

第二，将提浓后的含氟废水通过升温和蒸发的方式形成晶浆，然后通过增稠器和离心机脱水的方式形成硝酸钠固体盐，不仅方便运输，还能够废物利用，降低了企业的排污费用。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种含氟废水排放的处理方法的流程图；

图2为本发明实施例2提供的一种含氟废水排放的处理方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种含氟废水排放的处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种含氟废水排放的处理方法，该方法包括：

101、将第一含氟废水和第一浓水混合，加入氯化钙、碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除F^-、SIO₃ ^2-、Ca²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺，再加入盐酸调节PH值至中性形成第一中性废水；

第一浓水由产品包装车间产生的含氟废水通过过滤和反渗透的处理方式后形成，在反渗透的处理过程中会产生第一产水，第一产水回到回收水箱中循环利用，第一含氟废水是半导体车间产生的含氟废水，将第一含氟废水和第一浓水混合，然后在混合溶液中加入定量的氯化钙、混凝剂和絮凝剂，使得部分氟离子转化成氟化钙，然后在第一高密池中继续反应，去除F^-和SIO₃ ^2-，然后在第二高密池中加入定量的碳酸钠、混凝剂和絮凝剂，去除Ca^{2 +}、Mg²⁺和Ba²⁺，之后加入盐酸调节PH值至中性形成第一中性废水。

102、第一中性废水依次进入第一超滤设备和第一反渗透设备逐级提浓后形成第二浓水和第二产水，第二产水进入回收水箱；

第一中性废水通过第一超滤设备进行过滤，第一超滤设备能够拦截第一中性废水中的固体悬浮物，然后，第一中性废水进入第一反渗透设备逐级提高浓度形成第二浓水，第一反渗透设备中产生的第二产水回到回收水箱中循环利用。

103、将含碱废水和第二浓水混合，加入氯化钙、碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除氟离子和金属离子杂质，再加入盐酸调节PH值至中性形成合格的第二中性废水；

含碱废水来自半导体车间产生的含碱废水，在含碱废水中加入盐酸调节PH值至中性，然后将含碱废水和第二浓水进行混合，并加入定量的氯化钙、混凝剂和絮凝剂，部分氟离子转化为氟化钙，然后在第三高密池中继续反应去除氟离子，输送至第四高密池，在第四高密池中加入碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除金属离子杂质，然后再次加入盐酸调节PH值至中性，PH值和氟离子合格的废水为第二中性废水，不合格的废水进入第一调节池中重新处理。

104、将合格的第二中性废水输送至三效蒸发装置形成晶浆，将晶浆输送至增稠器和离心机形成固体盐。

第二中性废水进入三效蒸发装置进行升温和蒸发处理形成晶浆，晶浆进入增稠器提高晶浆的浓度后进入离心机，离心机对晶浆进行脱水处理得到固体盐。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

第一，通过将去除杂质后的含氟废水通过反渗透的方式逐级提浓，产水返回到系统中循环使用，使得水资源能够循环利用，降低了水资源的使用量；

第二，将提浓后的含氟废水通过升温和蒸发的方式形成晶浆，然后通过增稠器和离心机脱水的方式形成硝酸钠固体盐，不仅方便运输，还能够废物利用，降低了企业的排污费用。

实施例2

如图2所示，本发明实施例提供了一种含氟废水排放的处理方法，该方法包括：

201、将产品包装车间产生的第二含氟废水调节至中性。

将产品包装车间产生的第二含氟废水进入原水箱中，在原水箱中加热氢氧化钠调节至中性。

202、第二含氟废水依次经过过滤设备、第二超滤设备和第二反渗透设备形成第一产水和第一浓水，第一产水进入回收水箱。

过滤设备采用砂滤器和自清洗过滤器，第二反渗透设备采用一级反渗透器，第二含氟废水通过砂滤器和自清洗过滤器预先过滤，去除大颗粒固体杂质，然后进入第二超滤器过滤固体悬浮物，然后进入第二超滤产水箱进行除杂，然后进入一级反渗透器进行除盐处理，排出的第一产水进入回收水箱循环利用，第一浓水进入第一调节池。

203、在第一反应池中加入氯化钙、混凝剂和絮凝剂，部分氟离子转化为氟化钙，通入第一高密池去除F^-和SIO₃ ^2-并形成氟化钙和硅酸钙的沉淀物以及第一处理废水。

将第一含氟废水和第一浓水在第一调节池中进行混合，然后输送到第一反应池中，在第一反应池中加入定量的氯化钙、混凝剂和絮凝剂，使得部分氟离子转化成氟化钙，然后输送到第一高密池中继续反应，去除F^-和SIO₃ ^2-，形成氟化钙和硅酸钙沉淀物，沉淀物定期排放到污泥池，第一处理废水进入第二高密池中。

204、在第一处理废水中加入碳酸钠、混凝剂和絮凝剂，去除Ca²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺，再加入盐酸调节PH值至中性形成第一中性废水。

在第二高密池中加入定量的碳酸钠、混凝剂和絮凝剂，去除Ca²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺，之后加入盐酸调节PH值至中性形成第一中性废水，第一中性废水进入中间水箱。

205、第一中性废水依次进入第一超滤设备和第一反渗透设备逐级提浓后形成第二浓水和第二产水，第二产水进入回收水箱。

第一超滤设备包括第一超滤器和第一超滤产水箱，第一反渗透设备包括二级反渗透器、二级反渗透浓水池、三级反渗透器、三级反渗透浓水池和高压反渗透器，第一中性废水先进入第一超滤器过滤固体悬浮物，然后进入第一超滤产水箱进行除杂，然后依次进入二级反渗透器、二级反渗透浓水池、三级反渗透器、三级反渗透浓水池和高压反渗透器逐级提浓形成第二浓水，然后进入第二调节池。

206、将含碱废水和第二浓水混合，在第二反应池中加入氯化钙、混凝剂和絮凝剂，部分氟离子转化为氟化钙，通入第三高密池去除氟离子形成第二处理废水。

在第二调节池中混合含碱废水和第二浓水，然后进入第二反应池，在第二反应池中加入氯化钙、混凝剂和絮凝剂，使部分氟离子转化为氟化钙，然后进入第三高密池去除除氟离子形成第二处理废水。

207、在第二处理废水中加入碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除金属离子杂质，再加入盐酸调节PH值至中性形成合格的第二中性废水。

将第二处理废水输送至第四高密池，在第四高密池中加入碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除金属离子杂质，然后再次加入盐酸调节PH值至中性，PH值和氟离子合格的废水为第二中性废水，不合格的废水进入第一调节池中重新处理。

208、第二中性废水进入换热器预热升温。

209、第二中性废水依次进入三效分离器、二效分离器和一效分离器形成晶浆。

预热后的第二中性废水先进入三效分离器，然后通过三效出料泵进入二效分离器，在二效分离器进一步蒸发后通过二效出料泵进入一效分离器，在一效分离器进一步蒸发后形成晶浆，晶浆进入增稠器提高晶浆浓度后输送到离心机进行脱水处理得到固体盐。

210、离心机排出离心母液和溢流母液，离心母液和溢流母液回流至一效分离器。

离心机在分离固体盐后还会分离出溢流母液，溢流母液进入到母液罐中，部分母液回流至一效分离器中，另一部分母液输送带低温蒸馏装置中进行处理。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

第一，通过将去除杂质后的含氟废水通过反渗透的方式逐级提浓，产水返回到系统中循环使用，使得水资源能够循环利用，降低了水资源的使用量；

第二，将提浓后的含氟废水通过升温和蒸发的方式形成晶浆，然后通过增稠器和离心机脱水的方式形成硝酸钠固体盐，不仅方便运输，还能够废物利用，降低了企业的排污费用。

另一方面，如图3所示，本发明实施例还提供一种含氟废水排放的处理系统，该系统包括：

第一处理部件，第一处理部件包括第一反应设备、第一超滤设备和第一反渗透设备，第一反应设备连接于第一超滤设备，第一超滤设备连接于第一反渗透设备；

第二处理部件，第二处理部件包括第二反应设备、三效蒸发装置、增稠器43和离心机44，第二反应设备、三效蒸发装置、增稠器43和离心机44依次顺序连接；

回收部件，回收部件包括回收水箱，回收水箱连接于第一反渗透设备。

本技术方案中，第一处理部件的作用是将半导体车间产生的第一含氟废水以及过滤后的第一浓水内部分氟离子以及SIO₃ ^2-、Ca²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺分离形成第二浓水，第一反应设备连接于第一超滤设备，第一超滤设备连接于第一反渗透设备，第一反应设备包括第一调节池311、第一反应池312、第一高密池313和第二高密池314，第一调节池311、第一反应池312、第一高密池313和第二高密池314依次顺序连接，第一调节池311、第一反应池312、第一高密池313和第二高密池314依次顺序连接，将第一含氟废水和第一浓水在第一调节池311中进行混合，然后输送到第一反应池312中，在第一反应池312中加入定量的氯化钙、混凝剂和絮凝剂，使得部分氟离子转化成氟化钙，然后输送到第一高密池313中继续反应，去除F^-和SIO₃ ^2-，形成氟化钙和硅酸钙沉淀物，沉淀物定期排放到污泥池，第一处理废水进入第二高密池314中，在第二高密池314中加入定量的碳酸钠、混凝剂和絮凝剂，去除Ca²⁺、Mg²⁺和Ba^{2 +}，之后加入盐酸调节PH值至中性形成第一中性废水，第一中性废水进入中间水箱，第一超滤设备包括第一超滤器321和第一超滤产水箱322，第一反渗透设备包括二级反渗透器331、二级反渗透浓水池332、三级反渗透器333、三级反渗透浓水池334和高压反渗透器335，第一超滤器321、第一超滤产水箱322、二级反渗透器331、二级反渗透浓水池332、三级反渗透器333、三级反渗透浓水池334和高压反渗透器335依次顺序连接，第一中性废水先进入第一超滤器321过滤固体悬浮物，然后进入第一超滤产水箱322进行除杂，然后依次进入二级反渗透器331、二级反渗透浓水池332、三级反渗透器333、三级反渗透浓水池334和高压反渗透器335逐级提浓第二浓水，然后进入第二调节池，第二处理部件的作用是将半导体车间产生的含碱废水和第二浓水进行过滤、蒸发、增稠并离心处理得到固体盐和母液，第二反应设备、三效蒸发装置、增稠器43和离心机44依次顺序连接，第二反应设备包括第二调节池411、第二反应池412、第三高密池413和第四高密池414，在第二调节池411中混合含碱废水和第二浓水，然后进入第二反应池412，在第二反应池412中加入氯化钙、混凝剂和絮凝剂，使部分氟离子转化为氟化钙，然后进入第三高密池413去除除氟离子形成第二处理废水，将第二处理废水输送至第四高密池414，在第四高密池414中加入碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除金属离子杂质，然后再次加入盐酸调节PH值至中性，PH值和氟离子合格的废水为第二中性废水，不合格的废水进入第一调节池311中重新处理，三效蒸发装置包括三效分离器421、二效分离器422和一效分离器423，然后将第二中性废水进入换热器预热升温，预热后的第二中性废水先进入三效分离器421，然后通过三效出料泵进入二效分离器422，在二效分离器422进一步蒸发后通过二效出料泵进入一效分离器423，在一效分离器423进一步蒸发后形成晶浆，晶浆进入增稠器43提高晶浆浓度后输送到离心机44进行脱水处理得到固体盐，离心机44在分离固体盐后还会分离出溢流母液，溢流母液进入到母液罐中，部分母液回流至一效分离器423中，另一部分母液输送带低温蒸馏装置中进行处理，不仅能够通过将去除杂质后的含氟废水通过反渗透的方式逐级提浓，产水返回到系统中循环使用，使得水资源能够循环利用，降低了水资源的使用量；还能够将提浓后的含氟废水通过升温和蒸发的方式形成晶浆，然后通过增稠器43和离心机44脱水的方式形成硝酸钠固体盐，不仅方便运输，还能够废物利用，降低了企业的排污费用。

进一步的，增加了第三处理部件，第三处理部件包括原水箱61、砂滤器62、第三超滤器63、第三超滤产水箱64和一级反渗透器65，原水箱61、砂滤器62、第三超滤器63、第三超滤产水箱64和一级反渗透器65依次顺序连接，一级反渗透器65连接于回收水箱。本实施例中，增加了第三处理部件，第三处理部件的作用是对产品包装车间产生的第二含氟废水进行处理形成第一浓水将第二含氟废水输送到原水箱61中，在原水箱61中加热氢氧化钠调节至中性，第二含氟废水依次经过过滤设备、第二超滤设备和第二反渗透设备形成第一产水和第一浓水，第一产水进入回收水箱，过滤设备采用砂滤器62和自清洗过滤器，第二反渗透设备采用一级反渗透器65，第二含氟废水通过砂滤器62和自清洗过滤器预先过滤，去除大颗粒固体杂质，然后进入第二超滤器过滤固体悬浮物，然后进入第二超滤产水箱进行除杂，然后进入一级反渗透器65进行除盐处理，排出的第一产水进入回收水箱循环利用，第一浓水进入第一调节池311，从而达到过滤第二含氟废水内的氟离子的技术效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种含氟废水排放的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将第一含氟废水和第一浓水混合，加入氯化钙、碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除F^-、SIO₃ ^2-、Ca²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺，再加入盐酸调节PH值至中性形成第一中性废水；

第一中性废水依次进入第一超滤设备和第一反渗透设备逐级提浓后形成第二浓水和第二产水，第二产水进入回收水箱；

将含碱废水和第二浓水混合，加入氯化钙、碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除氟离子和金属离子杂质，再加入盐酸调节PH值至中性形成合格的第二中性废水；

将合格的第二中性废水输送至三效蒸发装置形成晶浆，将晶浆输送至增稠器和离心机形成固体盐。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将第一含氟废水和第一浓水混合之前，所述方法包括：

将产品包装车间产生的第二含氟废水调节至中性；

第二含氟废水依次经过过滤设备、第二超滤设备和第二反渗透设备形成第一产水和第一浓水，第一产水进入回收水箱。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述加入氯化钙、碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除F^-、SIO₃ ^2-、Ca²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺的方法，包括：

在第一反应池中加入氯化钙、混凝剂和絮凝剂，部分氟离子转化为氟化钙，通入第一高密池去除F^-和SIO₃ ^2-并形成氟化钙和硅酸钙的沉淀物以及第一处理废水；

在第一处理废水中加入碳酸钠、混凝剂和絮凝剂，去除Ca²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述加入氯化钙、碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除氟离子和金属离子杂质的方法，包括：

在第二反应池中加入氯化钙、混凝剂和絮凝剂，部分氟离子转化为氟化钙，通入第三高密池去除氟离子形成第二处理废水；

在第二处理废水中加入碳酸钠、混凝剂和絮凝剂去除金属离子杂质。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述将合格的第二中性废水输送至三效蒸发装置形成晶浆的方法，包括：

第二中性废水进入换热器预热升温；

第二中性废水依次进入三效分离器、二效分离器和一效分离器形成晶浆。

6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述将晶浆输送至增稠器和离心机得到固体盐的方法，还包括：

离心机排出离心母液和溢流母液，离心母液和溢流母液回流至一效分离器。

7.一种含氟废水排放的处理系统，其特征在于，包括：

第一处理部件，所述第一处理部件包括第一反应设备、第一超滤设备和第一反渗透设备，所述第一反应设备连接于所述第一超滤设备，所述第一超滤设备连接于所述第一反渗透设备；

第二处理部件，所述第二处理部件包括第二反应设备、三效蒸发装置、增稠器和离心机，所述第二反应设备、所述三效蒸发装置、所述增稠器和所述离心机依次顺序连接；

回收部件，所述回收部件包括回收水箱，所述回收水箱连接于所述第一反渗透设备。

8.根据权利要求7所述的处理系统，其特征在于，

所述第一超滤设备包括第一超滤器和第一超滤产水箱，所述第一反渗透设备包括二级反渗透器、二级反渗透浓水池、三级反渗透器、三级反渗透浓水池和高压反渗透器，所述第一超滤器、所述第一超滤产水箱、所述二级反渗透器、所述二级反渗透浓水池、所述三级反渗透器、所述三级反渗透浓水池和所述高压反渗透器依次顺序连接。

9.根据权利要求7所述的处理系统，其特征在于，

所述第一反应设备包括第一调节池、第一反应池、第一高密池和第二高密池，所述第一调节池、所述第一反应池、所述第一高密池和所述第二高密池依次顺序连接。

10.根据权利要求7所述的处理系统，其特征在于，还包括：

第三处理部件，所述第三处理部件包括原水箱、砂滤器、第三超滤器、第三超滤产水箱和一级反渗透器，所述原水箱、所述砂滤器、所述第三超滤器、所述第三超滤产水箱和所述一级反渗透器依次顺序连接，所述一级反渗透器连接于所述回收水箱。

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