CN211111599U - 一种石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置，属于工业废水处理技术领域。调节池中废水经进水泵通入混药池中，加药泵将加药箱中的药剂泵入混药池；药剂、石墨生产废水在混药池中混合均匀后，于加药池上部溢流出水进入斜板沉淀池，斜板沉淀池用于沉淀混药池中产生的氟化钙沉淀从而实现废水中氟离子的去除。斜板沉淀池出水随后进入硫自养反硝化UASB生物反应器进行硝态氮的去除。该装置简单、产泥量小、自动化程度高，处理后的出水浓度可实现达标排放或者进一步处理要求。
Description
技术领域
本实用新型属于工业废水处理技术领域，尤其涉及一种石墨生产废水中氟离子与硝态氮同时去除的装置。
背景技术
中国是世界上最主要的石墨生产国，生产量占世界水平的75％，其储量和产量均居世界首位。由于石墨具有导电、导热、耐高温、润滑、耐腐蚀、可塑性强等优点。其被广泛应用于电子、军事、航天、国防、核工业等领域，是我国继稀土之外又一优势矿产。高纯石墨的生产工序主要包括煅烧、破碎、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工、检验等。在石墨化的过程中，需要投加大量的强酸用以确保石墨的高纯度。因此，石墨生产废水具有含盐度高、酸性强、可生化性差、氟离子与硝态氮浓度高等特点，若未经妥善处理直接排放，既会造成水资源的严重浪费，还会带来严重的环境污染，因此，在浓水排放到自然水体和回收前，应对石墨生产废水中的污染物进行适当的处理。
目前反渗透浓水的处理方法主要有混凝沉淀、活性炭吸附、化学沉淀等等，这些方法多数都是针对石墨生产废水中氟离子的去除，极少涉及硝态氮的去除，至今鲜有文献报道。因此，探究石墨生产废水中氟离子与硝态氮同时去除的方法具有广泛的实际应用价值，也将有效解决石墨生产的瓶颈问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效、操作简单、运行成本低的同时去除石墨生产废水中氟离子与硝态氮的装置。
本实用新型的技术方案：
一种石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置，主要由硫自养反硝化UASB生物反应器、调节池2、除氟加药箱5、混药池8、斜板沉淀池10、硫自养加药箱11组成；
所述的硫自养反硝化UASB生物反应器包括硫自养加药泵13和厌氧池14，厌氧池14内包括厌氧搅拌装置15和三项分离器16，三项分离器16固定在厌氧搅拌装置15的上部，用于分离产水、厌氧污泥及药剂以及产生的气泡；厌氧搅拌装置15伸入至厌氧池14底部；硫自养加药泵13与厌氧池14底部连接；
所述的厌氧池14的下部设有进药口和进水口、上部设有出水口；进药口通过硫自养加药泵13与硫自养加药箱12相连；进水口通过管路与斜板沉淀池10相连；
所述的调节池2与进水泵3相连，通过进水流量计4控制进水流量从而调节水力停留时间；
所述的除氟加药箱5内设有除氟加药搅拌装置6，用于搅拌除氟药剂，除氟加药箱5下部通过除氟加药泵7与混药池8相连；
所述的混药池8设有混药池搅拌装置9，用于混匀石墨生产废水与除氟药剂，混药池8上部设有出水口与斜板沉淀池10相连；
所述的斜板沉淀池10用于沉淀氟化钙颗粒，其内部设置斜板及排泥装置；
所述的硫自养加药箱11设有硫自养加药搅拌装置12，用于混匀硫源及其他营养元素，硫自养加药箱11下部通过硫自养加药泵13与厌氧罐14相连。
调节池2中的石墨生产废水经进水泵3泵入混药池8中，除氟加药泵7将除氟加药箱5中的药剂泵入混药池8中；药剂和石墨生产废水混合后进入斜板沉淀池10中，将氟化钙沉淀，出水从斜板沉淀池10上部溢流进入硫自养反硝化UASB生物反应器，硫自养加药泵13将硫自养加药箱11中药剂泵入厌氧池14中，在其中完成硫自养反硝化过程，实现对硝态氮的降解。
所述的硫自养反硝化UASB生物反应器内投加的活性污泥为特殊驯化的硫自养反硝化污泥，其与药剂在反应器内呈流化状态，药剂的投加量根据石墨生产废水中的实际情况加以调整。
所述的除氟加药箱5内的药剂为钙系药剂，具体的加药量与加药种类根据石墨生产废水中氟离子浓度及实际水质确定。
所述的硫自养加药箱11内的药剂为硫系药剂及多种营养物质，具体的加药量与加药种类根据石墨生产废水中硝态氮浓度及实际水质确定。
所述的硫自养反硝化工艺的反应时间为0.5h～40h，根据石墨生产废水中氟离子和硝态氮浓度调整。
与现有技术相比，本实用新型具有以下收益效果：
(1)本实用新型的装置通过化学沉淀与硫自养反硝化耦合工艺同时去除石墨生产废水中氟离子和硝态氮，该装置简单、自动化程度高、可操作性强；
(2)本实用新型利用上述方法真正实现了石墨生产废水中氟离子和硝态氮的同时去除，去除效率高，处理后的出水的氟离子和硝态氮浓度可以实现达标排放或者进一步处理要求。
附图说明
图1石墨生产废水中氟离子与硝态氮同时去除工艺流程图。
图中：1控制柜；2调节池；3进水泵；4进水流量计；5除氟加药箱；6除氟加药搅拌装置；7除氟加药泵；8混药池；9混药池搅拌装置；10斜板沉淀池；11硫自养加药箱；12硫自养加药搅拌装置；13硫自养加药泵；14厌氧池；15厌氧搅拌装置；16三项分离器。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，一种石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置，主要由一种石墨生产废水中氟离子与硝态氮同时去除的装置，主要由硫自养反硝化UASB生物反应器、调节池2、除氟加药箱5、混药池8、斜板沉淀池10、硫自养加药箱11组成；调节池2与进水泵3相连，通过进水流量计4控制进水流量从而调节水力停留时间；除氟加药箱5设有混药池搅拌装置9，用于搅拌除氟药剂，除氟加药箱5下部通过除氟加药泵7与混药池8相连；混药池8设有除氟加药搅拌装置6，用于混匀石墨生产废水与除氟药剂，混药池8上部设有出水口与斜板沉淀池10相连；硫自养加药箱11设有硫自养加药搅拌装置12，用于混匀硫源及其他营养元素，硫自养加药箱11下部通过硫自养加药泵13与厌氧罐14相连；整个装置通过控制柜1进行控制。加药量与加药种类根据石墨生产废水中的氟离子与硝态氮浓度确定。
采用本实用新型的装置同时去除石墨生产废水中的氟离子与硝态氮，具体实施例如下：
实施例1
某石墨厂石墨生产废水产生量为60m3/h，F-约为2850mg/L，NO3 --N为700mg/L左右。应用本实用新型所述装置，采用化学沉淀与硫自养反硝化耦合工艺，以Ca(OH)2作为除氟药剂，以单质硫及其他营养物质作为硫自养反硝化药剂，水力停留时间80h，不投加药品，出水F-低于1mg/L、NO3 --N低于20mg/L，F-和NO3 --N的平均去除率分别为99.9％和95.2％，具体水质指标如表1所示。
表1某焦化厂反渗透浓水处理前后水质指标对比
Claims (5)
1.一种石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置，其特征在于，所述的石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置主要由硫自养反硝化UASB生物反应器、调节池(2)、除氟加药箱(5)、混药池(8)、斜板沉淀池(10)、硫自养加药箱(11)组成；
所述的硫自养反硝化UASB生物反应器包括厌氧池(14)、厌氧搅拌装置(15)和三项分离器(16)，三项分离器(16)固定在厌氧搅拌装置(15)的上部，用于分离产水、厌氧污泥及药剂以及产生的气泡；厌氧搅拌装置(15)伸入至厌氧池(14)底部；硫自养加药泵(13)与厌氧池(14)底部连接；
所述的厌氧池(14)的下部设有进药口和进水口、上部设有出水口；进药口通过硫自养加药泵(13)与硫自养加药箱(11)相连；进水口通过管路与斜板沉淀池(10)相连；
所述的调节池(2)与进水泵(3)相连，通过进水流量计(4)控制进水流量从而调节水力停留时间；
所述的除氟加药箱(5)内设有除氟加药搅拌装置(6)，用于搅拌除氟药剂，除氟加药箱(5)下部通过除氟加药泵(7)与混药池(8)相连；
所述的混药池(8)设有混药池搅拌装置(9)，用于混匀石墨生产废水与除氟药剂，混药池(8)上部设有出水口与斜板沉淀池(10)相连；
所述的斜板沉淀池(10)用于沉淀氟化钙颗粒，其内部设置斜板及排泥装置；
所述的硫自养加药箱(11)设有硫自养加药搅拌装置(12)，用于混匀硫源及其他营养元素，硫自养加药箱(11)下部通过硫自养加药泵(13)与厌氧池(14)相连；
调节池(2)中的石墨生产废水经进水泵(3)泵入混药池(8)中，除氟加药泵(7)将除氟加药箱(5)中的药剂泵入混药池(8)中；药剂和石墨生产废水混合后进入斜板沉淀池(10)中，将氟化钙沉淀，出水从斜板沉淀池(10)上部溢流进入硫自养反硝化UASB生物反应器，硫自养加药泵(13)将硫自养加药箱(11)中药剂泵入厌氧池(14)中，在其中完成硫自养反硝化过程，实现对硝态氮的降解。
2.根据权利要求1所述的石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置，其特征在于，所述的硫自养反硝化UASB生物反应器内投加的活性污泥为驯化的硫自养反硝化污泥，其与药剂在反应器内呈流化状态，药剂的投加量根据石墨生产废水中的实际情况加以调整。
3.根据权利要求1或2所述的石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置，其特征在于，所述的除氟加药箱(5)内的药剂为钙系药剂，具体的加药量与加药种类根据石墨生产废水中氟离子浓度及实际水质确定。
4.根据权利要求1或2所述的石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置，其特征在于，所述的硫自养加药箱(11)内的药剂为硫系药剂及多种营养物质，具体的加药量与加药种类根据石墨生产废水中硝态氮浓度及实际水质确定。
5.根据权利要求3所述的石墨生产废水氟离子与硝态氮同时去除的装置，其特征在于，所述的硫自养加药箱(11)内的药剂为硫系药剂及多种营养物质，具体的加药量与加药种类根据石墨生产废水中硝态氮浓度及实际水质确定。
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