CN207227197U - 一种含氟废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含氟废水处理装置，含氟废水经缓冲水池(1)调质调量后泵入混凝池(5)，pH值调整到6.2‑7.8，加入氯化钙，氯化钙与水中的氟离子发生反应，生成氟化钙沉淀，加入PAC对生成的沉淀进行混凝；然后溢流进入加载池(8)；再进入絮凝池(10)，絮凝池(10)出水溢流进入高速沉淀池(12)，上清液进入产水箱(14)，底部的污泥通过磁粉提升泵(17)按比例分别进入加载池(8)和高速剪切机(18)中；高速剪切机(18)出泥进入磁分离器(19)，磁分离器(19)分离出来的磁粉进入加载池(8)，污泥进入污泥池(20)中，通过污泥泵(21)将污泥送入污泥浓缩系统。本实用新型使原系统的抗冲击能力大大增加，整个系统运行更加稳定。

Description

一种含氟废水处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其是一种含氟废水处理装置。

背景技术

光伏、半导体行业近年来飞速发展，是一个朝阳行业，然而这也是一个高耗能、高污染、用水量极大的行业，以100MW多晶硅生产线为例，每天用水量在1500吨左右，在所产生的废水中含氢氟废水占废水总量的70％左右，含氢氟废水是刻蚀工序中产生的，一般pH在2左右，氟离子含量一般在50-800ppm之间，电导在2000-4000us/cm之间。

目前，用于光伏、半导体行业的废水处理系统中对含氟废水的典型处理方法为沉淀法，其基本原理为：

Ca²⁺+2F-＝CaF₂↓

如上式，在处理过程中需要向废水中投加氢氧化钠，调整pH＝10-12，再加入到CaCl₂或其他钙盐，使Ca²⁺与水中的F反应生成CaF₂沉淀，从而使F^-从水中去除，然后用硫酸调节pH到中性，该工艺最终能够将排放水中的氟离子的含量控制在30-35mg/L，浊度在2-5NTU，然后进入中和池，和其他废水混合排放。

然而此方法对氟离子的去除有限，还有大量的氟离子排入水体，对环境造成危害。因此，需要开发一种针对光伏、半导体行业氟废水深度处理的新工艺。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种含氟废水处理装置，将含氟废水经过本实用新型处理后，水质能够满足后续废水 处理工艺要求，降低了废水中有害物质排放总量；在处理过程中不会产生废气，无二次污染。

本实用新型的技术方案是：一种含氟废水处理装置，包括缓冲水池1、缓冲水泵2、进水F计3、进水pH计4、混凝池5、混凝池搅拌器6、混凝池pH计7、加载池8、加载池搅拌器9、絮凝池10、絮凝池搅拌器11、高速沉淀池12、刮泥机13、产水箱14、产水泵15、冲洗泵16、磁粉提升泵17、高速剪切机18、磁分离器19、污泥池20、污泥泵21、磁粉手动加入装置24、第一输送管路25、第二输送管路26、第三输送管路27、第四输送管路28、排泥管路29、排泥管路30、第五输送管路31、溢流管路32、第六输送管路33、第七输送管路34，所述缓冲水池1通过第一输送管路25连接至混凝池5，所述第一输送管路25上设有缓冲水泵2，所述第一输送管路25上安装有进水F计3和进水pH计4，所述混凝池5中安装有混凝池pH计7，所述混凝池5内设置混凝池搅拌器6，所述混凝池5通过第二输送管路26连接至加载池8，所述加载池8内设置加载池搅拌器9，所述加载池8通过第三输送管路27连接至絮凝池10，所述加载池8的顶端连接磁粉手动加入装置24，所述絮凝池10内设置絮凝池搅拌器11，所述絮凝池10通过第四输送管路28连接至高速沉淀池12，所述高速沉淀池12内设置刮泥机13，所述高速沉淀池12的底部设有高速沉淀池12排泥口，所述高速沉淀池12排泥口连接有排泥管路29，所述排泥管路29上设有磁粉提升泵17，所述磁粉提升泵17的出口分别连接至加载池8和高速剪切机18，所述高速剪切机18的出口连接至磁分离器19，所述磁分离器19设置一个磁粉排出口和磁分离器排泥口，所述磁粉排出口位于加载池8上方进磁粉区域，所述磁分离器排泥口连接有排泥管路30，所述排泥管路30连接至污泥池20，所述污泥池20通过第五输送管路31上设有的污泥泵21连接至污泥浓缩系统，所 述高速沉淀池12的侧面设有溢流口，所述溢流口连接有溢流管路32，所述溢流管路32连接至产水箱14，所述产水箱14设置两个出水口，其中一个所述出水口通过第六输送管路33上设置的产水泵15分别连接至缓冲水池1和中和水池，另一个所述出水口通过第七输送管路34上设置的冲洗泵16连接至磁粉提升泵17入口。

进一步的，所述混凝池5设置有氢氧化钠自动加药装置35、氯化钙自动加药装置36和PAC自动加药装置37，所述絮凝池10设置有PAM自动加药装置38。

进一步的，所述氢氧化钠自动加药装置35、氯化钙自动加药装置36、PAC自动加药装置37和PAM自动加药装置38与PLC控制装置相连；所述缓冲水池1、产水箱14和污泥池20均分别设有与所述PLC控制装置连接的液位传感器；所述第一输送管路25、第六输送管路33和混凝池5均各自配套有与所述PLC控制装置连接的水质监视仪表。

进一步的，所述氢氧化钠自动加药装置35内的氢氧化钠溶液的质量百分比为15-25％；所述氯化钙自动加药装置36内的氯化钙溶液的质量百分比为20-25％。

进一步的，所述混凝池5出水的pH＝6.2-7.8，终端出水氟离子含量小于5ppm，浊度小于0.5NTU。

进一步的，所述磁粉提升泵17入口设置冲洗泵16，对磁粉提升泵17进出口管道进行冲洗。

进一步的，所述产水泵15出口配套的水质监视仪表产水F计22和产水浊度仪23对第六输送管路33的产水进行水质检测。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将含氟废水来水通过调节pH、加入氯化钙发生沉淀反应和PAC的混凝反应，再经和磁粉充分混合，再经过和PAM的絮凝反应，进入高速沉淀池， 经沉淀分离，使终端出水的pH＝6.2-7.8，氟离子含量小于5ppm，浊度小于0.5NTU。另一方面，经过含氟废水深度处理工艺，使原系统的抗冲击能力大大增加，整个系统运行更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-缓冲水池，2-缓冲水泵，3-进水F计，4-进水pH计，5-混凝池，6-混凝池搅拌器，7-混凝池pH计，8-加载池，9-加载池搅拌器，10-絮凝池，11-絮凝池搅拌器，12-高速沉淀池，13-刮泥机，14-产水箱，15-产水泵，16-冲洗泵，17-磁粉提升泵，18-高速剪切机，19-磁分离器，20-污泥池，21-污泥泵，22-产水F计，23-产水浊度仪，24-磁粉手动加入装置，25-第一输送管路，26-第二输送管路，27-第三输送管路，28-第四输送管路，29-排泥管路，30-排泥管路，31-第五输送管路，32-溢流管路，33-第六输送管路，34-第七输送管路，35-氢氧化钠自动加药装置，36-氯化钙自动加药装置，37-PAC自动加药装置，38-PAM自动加药装置。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。 在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括与氢氟酸废水处理系统出水连接的缓冲水池1和含氟废水深度处理系统，通常光伏、半导体行业企业均有该氢氟酸废水处理系统。

一种含氟废水处理装置，包括缓冲水池1、缓冲水泵2、进水F计3、进水pH计4、混凝池5、混凝池搅拌器6、混凝池pH计7、加载池8、加载池搅拌器9、絮凝池10、絮凝池搅拌器11、高速沉淀池12、刮泥机13、产水箱14、产水泵15、冲洗泵16、磁粉提升泵17、高速剪切机18、磁分离器19、污泥池20、污泥泵21、磁粉手动加入装置24、第一输送管路25、第二输送管路26、第三输送管路27、第四输送管路28、排泥管路29、排泥管路30、第五输送管路31、溢流管路32、第六输送管路33、第七输送管路34，缓冲水池1通过第一输送管路25连接至混凝池5，第一输送管路25上设有缓冲水泵2，第一输送管路25上安装有进水F计3和进水pH计4，混凝池5中安装有混凝池pH计7，混凝池5内设置混凝池搅拌器6，混凝池5通过第二输送管路26连接至加载池8，加载池8内设置加载池搅拌器9，加载池8通过第三输送管路27连接至絮凝池10，加载池8的顶端连接磁粉手动加入装置24，絮凝池10内设置絮凝池搅 拌器11，絮凝池10通过第四输送管路28连接至高速沉淀池12，高速沉淀池12内设置刮泥机13，高速沉淀池12的底部设有高速沉淀池12排泥口，高速沉淀池12排泥口连接有排泥管路29，排泥管路29上设有磁粉提升泵17，磁粉提升泵17的出口分别连接至加载池8和高速剪切机18，高速剪切机18的出口连接至磁分离器19，磁分离器19设置一个磁粉排出口和磁分离器排泥口，磁粉排出口位于加载池8上方进磁粉区域，磁分离器排泥口连接有排泥管路30，排泥管路30连接至污泥池20，污泥池20通过第五输送管路31上设有的污泥泵21连接至污泥浓缩系统，高速沉淀池12的侧面设有溢流口，溢流口连接有溢流管路32，溢流管路32连接至产水箱14，产水箱14设置两个出水口，其中一个出水口通过第六输送管路33上设置的产水泵15分别连接至缓冲水池1和中和水池，另一个出水口通过第七输送管路34上设置的冲洗泵16连接至磁粉提升泵17入口。

混凝池5设置有氢氧化钠自动加药装置35、氯化钙自动加药装置36和PAC自动加药装置37，絮凝池10设置有PAM自动加药装置38。

氢氧化钠自动加药装置35、氯化钙自动加药装置36、PAC自动加药装置37和PAM自动加药装置38与PLC控制装置相连；缓冲水池1、产水箱14和污泥池20均分别设有与PLC控制装置连接的液位传感器；第一输送管路25、第六输送管路33和混凝池5均各自配套有与PLC控制装置连接的水质监视仪表。

氢氧化钠自动加药装置35内的氢氧化钠溶液的质量百分比为15-25％；氯化钙自动加药装置36内的氯化钙溶液的质量百分比为20-25％。

混凝池5出水的pH＝6.2-7.8，终端出水氟离子含量小于5ppm，浊度小于0.5NTU。

磁粉提升泵17入口设置冲洗泵16，对磁粉提升泵17进出口管道进行冲洗。

利用本实用新型进行含氟废水深度处理工艺：

(1)水质水量调节步骤：利用缓冲水池1进行调质和调量，缓冲水池1内水质达到：pH＝5-7，氟离子含量在28-32ppm，浊度在2-5NTU之间。

(2)混凝反应步骤：第一输送管路25上安装有进水F计3和进水pH计4，混凝池5中安装有混凝池pH计7，将混凝池5中废水的pH值调节到pH＝6.2-7.8，氢氧化钠的加药量根据进水pH值自动控制，加入氯化钙，氯化钙与水中的氟离子发生反应，生成氟化钙沉淀，氯化钙的加药量根据进水氟离子的浓度和进水量自动控制，再通过加入PAC对生成的沉淀进行混凝。混凝池5中设置有混凝池搅拌器6，采用低耗能高效专业桨叶，可以使药剂迅速地混合到水体中并充分反应。另外设pH自动调节装置，根据pH表，控制氢氧化钠注入阀的开启时间和频率。

(3)混凝物和磁粉混合步骤：混凝池5出水进入加载池8，在加载池8中加入磁粉并进行混合。加载池8中设置有加载池搅拌器9，保证混合效果。

(4)絮凝反应步骤：加载池8出水进入絮凝池10，在絮凝池中加入PAM并进行反应，通过加入PAM对悬浮物进行絮凝。絮凝池10中设置有絮凝池搅拌器11，不断增加絮团的体积，保障后续反应，且能够保障絮团处于悬浮状态的同时又不被打散。

(5)沉淀分离步骤：在常规絮凝沉淀的技术上通过添加高效可回收的磁粉，来提高沉降速度和效率。由于磁粉的比重为4.8-5.1，在絮凝反应过程中和絮体有效地进行结合，有效提高絮体的比重，使 絮体大而密实，在高速沉淀池12中高速沉降，有效提高沉降效率。高速沉淀池12设置有布水区、沉淀区、污泥区和出水区。布水区保证进水均匀；沉淀区设置有斜管填料，可以有效保证出水效果；污泥区设置有刮泥机，以保障污泥能够顺利进入到污泥池；出水区则通过专业设计将出水水力负荷调整至最佳状态。高速沉降池12中设置有刮泥机13，把泥刮到沉降池中部的集泥斗中。

(6)磁粉回收步骤：磁粉在整个系统中是循环使用的，通过磁粉回收系统从污泥中将磁粉进行分离后再进行回收，流失率很低，有效控制运行成本。磁粉回收和回流主要是采用外置式干式不堵塞泵磁粉提升泵17将沉淀池12底部的污泥泵入到高速剪切机18和加载池8。污泥通过高速剪切机18将结合在一起的污泥和磁粉进行分离，使得磁粉和污泥完全分开，之后进入到磁分离器19，将磁粉通过磁力作用收回，而不能被磁力收回的污泥通过管道30进入到污泥池20中。

(7)水质检测步骤：产水泵15出口配套的水质监视仪表产水F计22和产水浊度仪23对第六输送管路33的产水进行水质检测，若不符合排放水标准则通过回水管道上的阀门切换排回到缓冲水池1，重新处理；若符合则进入中和系统。

(8)药剂投加步骤：氢氧化钠加药方式为根据进水pH计4，控制氢氧化钠注入阀的开启时间和频率。氯化钙加药方式为根据进水F计3和进水流量，控制氯化钙加药频率。

综上，含氟废水通过调节pH、加入氯化钙发生沉淀反应和PAC的混凝反应，再与磁粉充分混合，与PAM的絮凝反应，进入高速沉淀池，经沉淀分离，使终端出水的pH＝6.2-7.8，氟离子含量小于5ppm，浊度小于0.5NTU。同时，经过含氟废水深度处理工艺，使原系统的抗冲击能力大大增加，整个系统运行更加稳定，降低废水排放污染物 总量。

本实用新型的设计思路：含氟废水通过调节pH、加入氯化钙发生沉淀反应和PAC的混凝反应，再经和磁粉充分混合，再经过和PAM的絮凝反应，进入高速沉淀池，经沉淀分离，使终端出水的pH＝6.2-7.8，氟离子含量小于5ppm，浊度小于0.5NTU。同时，经过含氟废水深度处理工艺，使原系统的抗冲击能力大大增加，整个系统运行更加稳定，降低废水排放污染物总量。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种含氟废水处理装置，包括缓冲水池(1)、缓冲水泵(2)、进水F计(3)、进水pH计(4)、混凝池(5)、混凝池搅拌器(6)、混凝池pH计(7)、加载池(8)、加载池搅拌器(9)、絮凝池(10)、絮凝池搅拌器(11)、高速沉淀池(12)、刮泥机(13)、产水箱(14)、产水泵(15)、冲洗泵(16)、磁粉提升泵(17)、高速剪切机(18)、磁分离器(19)、污泥池(20)、污泥泵(21)、磁粉手动加入装置(24)、第一输送管路(25)、第二输送管路(26)、第三输送管路(27)、第四输送管路(28)、排泥管路(29)、排泥管路(30)、第五输送管路(31)、溢流管路(32)、第六输送管路(33)、第七输送管路(34)，所述缓冲水池(1)通过第一输送管路(25)连接至混凝池(5)，所述第一输送管路(25)上设有缓冲水泵(2)，所述混凝池(5)内设置混凝池搅拌器(6)，所述第一输送管路(25)上安装有进水F计(3)和进水pH计(4)，所述混凝池(5)中安装有混凝池pH计(7)，所述混凝池(5)通过第二输送管路(26)连接至加载池(8)，所述加载池(8)内设置加载池搅拌器(9)，所述加载池(8)通过第三输送管路(27)连接至絮凝池(10)，所述加载池(8)的顶端连接磁粉手动加入装置(24)，所述絮凝池(10)内设置絮凝池搅拌器(11)，所述絮凝池(10)通过第四输送管路(28)连接至高速沉淀池(12)，所述高速沉淀池(12)内设置刮泥机(13)，所述高速沉淀池(12)的底部设有高速沉淀池(12)排泥口，所述高速沉淀池(12)排泥口连接有排泥管路(29)，所述排泥管路(29)上设有磁粉提升泵(17)，所述磁粉提升泵(17)的出口分别连接至加载池(8)和高速剪切机(18)，所述高速剪切机(18)的出口连接至磁分离器(19)，所述磁分离器(19)设置一个磁粉排出口和磁分离器排泥口，所述磁粉排出口位于加载池(8)上方进磁粉区域，所述磁分离器排泥口连接有排 泥管路(30)，所述排泥管路(30)连接至污泥池(20)，所述污泥池(20)通过第五输送管路(31)上设有的污泥泵(21)连接至污泥浓缩系统，所述高速沉淀池(12)的侧面设有溢流口，所述溢流口连接有溢流管路(32)，所述溢流管路(32)连接至产水箱(14)，所述产水箱(14)设置两个出水口，其中一个所述出水口通过第六输送管路(33)上设置的产水泵(15)分别连接至缓冲水池(1)和中和水池，另一个所述出水口通过第七输送管路(34)上设置的冲洗泵(16)连接至磁粉提升泵(17)入口。

2.根据权利要求1所述的一种含氟废水处理装置，其特征在于，所述混凝池(5)设置有氢氧化钠自动加药装置(35)、氯化钙自动加药装置(36)和PAC自动加药装置(37)，所述絮凝池(10)设置有PAM自动加药装置(38)。

3.根据权利要求2所述的一种含氟废水处理装置，其特征在于，所述氢氧化钠自动加药装置(35)、氯化钙自动加药装置(36)、PAC自动加药装置(37)和PAM自动加药装置(38)与PLC控制装置相连；所述缓冲水池(1)、产水箱(14)和污泥池(20)均分别设有与所述PLC控制装置连接的液位传感器；所述第一输送管路(25)、第六输送管路(33)和混凝池(5)均各自配套有与所述PLC控制装置连接的水质监视仪表。

4.根据权利要求1所述的一种含氟废水处理装置，其特征在于，所述磁粉提升泵(17)入口设置冲洗泵(16)，对磁粉提升泵(17)进出口管道进行冲洗。

5.根据权利要求1所述的一种含氟废水处理装置，其特征在于，所述产水泵(15)出口配套的水质监视仪表产水F计(22)和产水浊度仪(23)对第六输送管路(33)的产水进行水质检测。