CN209872590U - 一种高浓度含氟废水的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用提供一种高浓度含氟废水的处理系统，所述高浓度含氟废水的处理系统包括通过管道依次连接的原水池、一级反应池、一级沉淀池、中间水池、二级反应池、二级沉淀池、膜分离装置、氟离子吸附装置和清水箱；所述一级沉淀池的底部与二级反应池相连接。通过在一级反应池中投加电石渣沉淀处理，用于去除高浓度的F‑，减少后续构筑物除氟的负荷；在二级反应池中投加氯化钙溶液沉淀处理，去除浓度在20‑50 ppm之间的F‑，进一步降低F‑浓度，且由于一级沉淀池内的含氟化钙污泥持续回流至二级反应池内，使得在二级反应池内发生共沉淀反应，氟化钙晶体沉淀的长大速率增加，加上氯离子的同离子效应，使得氟化钙结晶更快更大，沉淀效果更好。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理领域，尤其是涉及一种高浓度含氟废水的处理系统。
背景技术
目前，在光伏产业、半导体产业和玻璃产业等产业中产生大量高浓度含氟废水。与此同时，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：通过钙离子来沉淀含氟废水中的氟离子。
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，然后用硫酸或者盐酸调节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30-35 mg/L，浊度在2-5NTU，然后进入中和池，并和其他废水混合后排放。
然而，上述方法对氟离子的去除有限，还有大量的氟离子排入水体，对环境造成较大危害。
因此，需要开发一种高浓度含氟废水的处理系统。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对以上存在的不足，提供一种高浓度含氟废水的处理系统。
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：
一种高浓度含氟废水的处理系统，所述高浓度含氟废水的处理系统包括通过管道依次连接的原水池、一级反应池、一级沉淀池、中间水池、二级反应池、二级沉淀池、膜分离装置、氟离子吸附装置和清水箱；所述一级反应池内投加电石渣浆液，所述二级反应池内投加氯化钙溶液，所述一级沉淀池的底部与二级反应池相连接。
本实用新型所提供的高浓度含氟废水的处理系统在一级反应池中投加电石渣浆液，控制反应池内pH，经过一段时间反应后，将一级反应池内料液输送至一级沉淀池中，一级沉淀池内料液停留一段时间，去除大部分F-；沉淀池上清液进入二级反应池，在二级反应池中加入氯化钙溶液，控制二级反应池内pH，同时一级沉淀池的污泥一部分回流至二级反应池中，经过一段时间反应后，反应池内料液输送至二级沉淀池中，并停留一段时间，去除较低浓度下的大部分F-。
在采用上述方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：
优选地，所述一级沉淀池的底部略高于二级反应池的顶部，所述一级沉淀池的底部与二级反应池之间设有污泥回流管道。
优选地，所述一级沉淀池的底部与二级反应池之间设有污泥回流管道，所述污泥回流管道上设有污泥泵。
优选地，所述一级沉淀池和/或二级沉淀池为斜管沉淀池，所述一级沉淀池和/或二级沉淀池内上部设有搅拌器。
优选地，所述一级反应池和/或二级反应池为多联反应槽。
优选地，所述多联反应槽中至少一个反应槽内设有搅拌器。
优选地，所述多联反应槽中至少一个反应槽内设有pH计。
优选地，所述膜分离装置为管式超滤膜装置，所述管式超滤膜装置的产水口与产水箱相连接，所述产水箱还与氟离子吸附装置的入口相连接。管式超滤膜装置用于分离经二级沉淀处理后含氟废水中的氟离子和单晶体氟化钙、双晶体氟化钙；管式超滤膜装置的浓缩液定期排放至污泥浓缩池中。
优选地，所述氟离子吸附装置为氟离子吸附罐，所述氟离子吸附罐内填充有氟离子吸附材料，所述氟离子吸附罐的附近还设有再生液容器，所述再生液容器内盛有再生液，所述氟离子吸附罐的出水口与清水箱相连接。氟离子吸附材料用于对来自膜分离装置的透析液进行吸附处理。
优选地，所述再生液容器的出口连通至一级反应池。
优选地，所述清水箱内设有pH计。
本实用新型提供一种高浓度含氟废水的处理系统，具有如下优点：
（1）通过在一级反应池中投加电石渣沉淀处理，用于去除高浓度（50 ppm以上）的F-，减少后续构筑物除氟的负荷；在二级反应池中投加氯化钙溶液沉淀处理，去除浓度在20-50 ppm之间的F-，进一步降低F-浓度，且由于一级沉淀池内的含氟化钙污泥持续回流至二级反应池内，使得在二级反应池内发生共沉淀反应，并在二级沉淀池内形成沉淀，氟化钙晶体沉淀的长大速率增加，加上氯离子的同离子效应，使得氟化钙结晶更快更大，沉淀效果更好；
（2）通过管式微滤膜软化装置使得F-和CaF2分离更加彻底，处理时间相比传统工艺的加药静置沉淀处理明显缩短，占地面积也更小，自动化程度更高，人工成本更低；
（3）通过氟离子吸附装置能够实现10 ppm的低浓度下F-离子的有效去除，从而达到F-的回用指标，回用率达到100%，同时由于脱附过程产生的再生废液排入一级反应池中，将不会产生新的污染因子；
（4）本实用新型将一级反应池和/或二级反应池为多联反应槽，有利于沉淀反应的高效进行，并且在多联反应槽中至少一个反应槽内设有搅拌器，使得多联反应槽内的物料能够混合均匀；
（5）本实用新型还设置多个pH计，以方便控制沉淀反应的进程以及监测产水的pH；
（6）本实用新型所提供的含氟废水处理系统占地面积小、自动化水平高、人工运行成本低、资源利用率高、环境友好，具有推广价值。
附图说明
图1为本实用新型所提供的高浓度含氟废水的处理系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地说明。
一种高浓度含氟废水的处理系统，包括通过管道依次连接的原水池C1、一级反应池R1、一级沉淀池S1、中间水池C2、二级反应池R2、二级沉淀池S2、膜分离装置、氟离子吸附装置和清水箱T2；一级反应池R1内投加电石渣浆液，二级反应池R2内投加氯化钙溶液，一级沉淀池S1的底部与二级反应池R2相连接。
本实用新型所提供的高浓度含氟废水的处理系统在一级反应池R1中投加电石渣浆液，控制反应池内pH，经过一段时间反应后，将一级反应池R1内料液输送至一级沉淀池S1中，一级沉淀池S1内料液停留一段时间，去除大部分F-；一级沉淀池S1的上清液进入二级反应池R2，在二级反应池R2中加入氯化钙溶液，控制二级反应池R2内pH，同时一级沉淀池S1的污泥一部分回流至二级反应池R2中，经过一段时间反应后，二级反应池R2内料液输送至二级沉淀池S2中并停留一段时间，去除较低浓度下的大部分F-。
在本实施例中，一级沉淀池S1的底部与二级反应池R2之间设有污泥回流管道（图中未示出），污泥回流管道上设有污泥泵（图中未示出），从而将一级沉淀池S1内产生的含氟化钙污泥沉淀持续地输送至二级反应池R2内。当然在其他的实施例中，还可以设置一级沉淀池S1的底部略高于二级反应池R2的顶部，一级沉淀池S1的底部与二级反应池R2之间设有污泥回流管道，通过重力对一级沉淀池S1内所产生的含氟化钙污泥的作用，持续地将一级沉淀池S1内产生的含氟化钙污泥沉淀输送至二级反应池R2内。参照图1，一级沉淀池S1所产生污泥部分回流至二级反应池R2的最后一个反应槽内。
在本实施例中，一级沉淀池S1和二级沉淀池S2均为斜管沉淀池，一级沉淀池S1和二级沉淀池S2内上部设有搅拌器J4、J5。
在本实施例中，一级反应池R1和二级反应池R2为多联反应槽。多联反应槽中每个反应槽内均设有搅拌器J1、J2、J3、J5、J6、J7。此外，在中间的反应槽内设有pH计，以分别控制一级反应池R1和二级反应池R2内沉淀反应的进程。
膜分离装置为管式超滤膜装置M1，管式超滤膜装置M1的产水口与产水箱T1相连接，产水箱T1还与氟离子吸附装置的入口相连接。管式超滤膜装置M1用于分离经二级沉淀处理后含氟废水中的氟离子和单晶体氟化钙、双晶体氟化钙；管式超滤膜装置M1的浓缩液定期排放至污泥浓缩池中。
氟离子吸附装置为氟离子吸附罐A1，氟离子吸附罐A1内填充有氟离子吸附材料，氟离子吸附罐A1的附近还设有再生液容器（图中未示出），再生液容器内盛有再生液，氟离子吸附罐A1的出水口与清水箱T2相连接。氟离子吸附材料用于对来自膜分离装置的透析液进行吸附处理。
再生液容器的出口连通至一级反应池R1，以降低氟离子对环境的污染。
清水箱T2内设有pH计，以监测将要排放的产水的pH。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例而已，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述高浓度含氟废水的处理系统包括通过管道依次连接的原水池、一级反应池、一级沉淀池、中间水池、二级反应池、二级沉淀池、膜分离装置、氟离子吸附装置和清水箱；所述一级反应池内投加电石渣浆液，所述二级反应池内投加氯化钙溶液，所述一级沉淀池的底部与二级反应池相连接。
2.根据权利要求1所述的高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述一级沉淀池的底部略高于二级反应池的顶部，所述一级沉淀池的底部与二级反应池之间设有污泥回流管道。
3.根据权利要求1所述的高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述一级沉淀池的底部与二级反应池之间设有污泥回流管道，所述污泥回流管道上设有污泥泵。
4.根据权利要求1所述的高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述一级沉淀池和/或二级沉淀池为斜管沉淀池，所述一级沉淀池和/或二级沉淀池内上部设有搅拌器。
5.根据权利要求1所述的高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述一级反应池和/或二级反应池为多联反应槽。
6.根据权利要求5所述的高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述多联反应槽中至少一个反应槽内设有搅拌器。
7.根据权利要求5所述的高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述多联反应槽中至少一个反应槽内设有pH计。
8.根据权利要求1所述的高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述膜分离装置为管式超滤膜装置，所述管式超滤膜装置的产水口与产水箱相连接，所述产水箱还与氟离子吸附装置的入口相连接。
9.根据权利要求1所述的高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述氟离子吸附装置为氟离子吸附罐，所述氟离子吸附罐内填充有氟离子吸附材料，所述氟离子吸附罐的附近还设有再生液容器，所述再生液容器内盛有再生液，所述氟离子吸附罐的出水口与清水箱相连接。
10.根据权利要求1所述的高浓度含氟废水的处理系统，其特征在于，所述清水箱内设有pH计。
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|---|---|---|---|---|
| CN112390419A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-23 | 合肥工业大学 | 一种处理高浓度含氟废水并回收氟的方法 |
| CN114149099A (zh) * | 2021-07-29 | 2022-03-08 | 广西博世科环保科技股份有限公司 | 一种铝电解槽大修渣湿法处理废水的深度除氟工艺 |
| CN114180745A (zh) * | 2020-09-14 | 2022-03-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高硬度含氟废水的预处理装置和预处理方法 |
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| CN114149099A (zh) * | 2021-07-29 | 2022-03-08 | 广西博世科环保科技股份有限公司 | 一种铝电解槽大修渣湿法处理废水的深度除氟工艺 |
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