CN213266011U - 一种深度除氟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工业废水处理技术领域，公开了一种深度除氟系统，包括依次连接的混合絮凝平流沉淀池，污泥回流沉淀池和吸附池，所述混合絮凝平流沉淀池内沿水流方向依次设置有第一混合区、第一絮凝区和第一沉淀区，所述污泥回流沉淀池内沿水流方向依次设置有调碱区、第二混合区第二絮凝区和第二沉淀区，所述吸附池内沿水流方向依次设置有进水总渠、进水布水渠、过滤单元。该系统根据每个处理池的结构不同，投加不同的药剂或吸附剂，实现分级除氟，使得除氟效果更稳定。

Description

一种深度除氟系统

技术领域

本实用新型属于工业废水处理技术领域，尤其涉及一种深度除氟系统。

背景技术

在电子工业或者线路板工业园区的废水中，通常含有较高的氟化物，大部分电子工业厂厂区总排口执行《综合排放标准》三级，出水氟化物控制在20mg/L 以下。

但是水体中含氟量较高，将对人体产生较大的伤害，导致氟斑牙甚至氟中毒。因此，以电子工业为主的工业园区，通常具有深度除氟的要求，像四川合作污水处理厂和绵阳永兴污水处理厂处理后出水含氟要求控制在1.5mg/L以下。

针对工业含氟废水进水20mg/L，出水1.5mg/L的氟化物处理需求，不同的化学沉淀药剂能够达到的氟化物出水标准不同，且不同药剂价格差别较大，存在经济性的差别。而且单纯的化学沉淀法无法满足去除率要求，需要辅以吸附或离子交换工艺。根据实验研究，氧化铝吸附比离子交换法更为经济，能够实现较好的氟化物去除，实现出水1.5mg/L以下，但是其固有的吸附容量低，若进水氟化物浓度大于5mg/L，则吸附剂使用寿命短、频繁再生、成本高；因此需要提供一种较好的处理系统，采用多种手段结合，能够较为经济的去除废水中的氟化物，节约去除成本，改善水环境，保证居民健康安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种深度除氟系统，该系统通过多个处理单元的结合，将出水氟化物含量控制在1.5mg以下，而且成本较低。

本实用新型的技术方案具体如下：

一种深度除氟系统，包括依次连接的混合絮凝平流沉淀池，污泥回流沉淀池和吸附池，所述混合絮凝平流沉淀池内沿水流方向依次设置有第一混合区、第一絮凝区和第一沉淀区，所述污泥回流沉淀池内沿水流方向依次设置有调碱区、第二混合区第二絮凝区和第二沉淀区，所述吸附池内沿水流方向依次设置有进水总渠、进水布水渠、过滤单元。

进一步地，在上述技术方案中，所述第一混合区内设有搅拌器和加药管，所述第一絮凝区包括多级絮凝单元且每一级絮凝单元内均设有絮凝搅拌器，所述第一沉淀区内设有第一集水槽。

进一步地，在上述技术方案中，所述调碱区和第二混合区内均设有搅拌器和加药管，所述第二絮凝区内设有絮凝搅拌器，所述第二沉淀区的底部设有刮泥浓缩机，所述第二沉淀区的上部设有斜管组件和第二集水槽，所述第二集水槽与出水渠连通；所述第二沉淀区的底部还设有排泥管，所述排泥管连接有第一污泥泵和第二污泥泵，所述第一污泥泵的出泥端位于第二絮凝区底部。

进一步地，在上述技术方案中，所述进水总渠与进水布水渠之间设有气动闸门，所述进水布水渠内设置有布水堰，所述过滤单元内从上向下依次为吸附滤料层、承托层和污水收集层；更进一步地，所述进水布水渠的个数大于等于2，所述每一个进水布水渠均对应一个过滤单元；所述吸附池上连接有气冲管道和再生及反冲管道，所述气冲管道和再生及反冲管道均与污水收集层连通。

本实用新型的有益效果为：将三个不同的处理池串联起来，根据每个处理池的结构不同，投加不同的药剂或吸附剂，实现分级除氟，使得除氟效果更稳定。每个处理池中采用的除氟药剂不同，根据不同药剂的特性和成本，将低成本的药剂首先发挥出最大的去除效果，极大的降低了氟化物的去除成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中深度除氟系统的流程图；

图2为本实用新型实施例中混合絮凝平流沉淀池的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中污泥回流沉淀池的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中吸附池的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例和附图对本技术方案做进一步的说明。

如图1～4所示，一种深度除氟系统，包括依次连接的混合絮凝平流沉淀池1，污泥回流沉淀池2和吸附池3。

混合絮凝平流沉淀池1内沿水流方向依次设置有第一混合区12、第一絮凝区13和第一沉淀区14，混合絮凝平流沉淀池1还设有第一进水管11和第一出水管16，第一混合区12内设有搅拌器和加药管，第一絮凝区包括3级絮凝单元且每一级絮凝单元内均设有絮凝搅拌器，第一沉淀区14内设有第一集水槽15。

污泥回流沉淀池2内沿水流方向依次设置有第二进水管21、调碱区22、第二混合区23、第二絮凝区24、第二沉淀区25和第二出水管210；调碱区22和第二混合区23内均设有搅拌器和加药管；第二絮凝区24内设有絮凝搅拌器，优选的，该絮凝搅拌器带稳流桶；第二沉淀区25的底部设有刮泥浓缩机26，且第二沉淀区25的上部设有斜管组件27和第二集水槽28，第二集水槽28与出水渠 29连通；刮泥浓缩机26的下方设有排泥管211，排泥管211连接有第一污泥泵 212和第二污泥泵213，其中，第一污泥泵212的出泥端位于第二絮凝区24的底部。

吸附池3内沿水流方向依次设置有第三进水管31、进水总渠32、进水布水渠34、过滤单元35和第三出水管36，进水布水渠34的个数大于等于2，且每一个进水布水渠34均对应一个过滤单元35，优选的，每个吸附池3中有6～10 格过滤单元35；进水总渠32与进水布水渠34之间设有气动闸门33，气动闸门33开启可以控制向每格过滤单元的分配水量；进水布水渠34中设有用于保证过滤单元内液面均匀稳定的布水堰37，废水经布水堰37进入过滤单元35中，过滤单元35为下向流，废水过滤首先经过吸附滤料层351，再经过承托层352，然后进入底部的污水收集层353，最后经第三出水管36排出，出水管道上设置气动控制阀，可以控制滤池排水的开启。同时，吸附池上设气冲管道38，和再生及反冲洗管39，用于进行滤池的常规反冲和吸附饱和后再生。

实施案例

混合絮凝平流沉淀池1：含氟废水从进水管11进入第一混合区12内，通过加药管在该区内投加氯化钙，氯化钙加药量约为30％氯化钙溶液240mg/L；然后废水进入第一絮凝区13，在第一个絮凝单元中投加PAM，投加量为3mg/L；废水经絮凝后进入第一沉淀区14，最后通过第一集水槽15收集废水进入出水管 16，然后排入污泥回流沉淀池2中。因氟化钙絮体和沉淀物较轻，不易沉淀，因此该处理池总絮凝时间不少于30min，沉淀时间不小于6h，与常规污水厂参数有比较大的差别。该处理池能将废水中的氟化物从20mg/L降低至8mg/L左右。

污泥回流沉淀池2：废水经第二进水管21进入调碱区22，在该区域投加氢氧化钠，投加量为110mg/L；混合后再进入第二混合区22中，在该区域添加硫酸铝，加药量约为450mg/L；然后进入第二絮凝区24，在该区域投加PAM，投加量为3mg/L；然后经过底部连接口进入第二沉淀区25，废水经斜管组件沉淀后，由斜管上方的第二集水槽28收集后排入出水渠29中，污泥则有池底的刮泥浓缩机浓缩收集，由底部的排泥管211排出；出水渠29中的废水经第二出水管 210进入吸附池。排泥管上有两套排泥系统，第一污泥泵212将沉淀污泥由底部回流至絮凝区24，回流比为8％～10％，剩余污泥通过第二污泥泵213排入泥系统处理。在该处理池中，因产生的氟化铝沉淀比较难沉淀，故第二絮凝区的絮凝时间不应少于10min，斜管沉淀区的液面负荷空时在10m³/m².h。在上一级处理的基础上，污泥回流沉淀池2可进一步将废水中的氟化物从8mg/L降低2mg/L 左右。

吸附池3：废水经第三进水管道31进入进水总渠，然后经进水布水渠34进入各个过滤单元35；废水先经过吸附滤料层351吸附，吸附滤料为活性氧化铝，氧化铝厚度在1.2m～2m之间；再通过承托层352，承托材料为砾石，厚度为 0.2～0.3m；在底部的污水收集层353聚集，经第三出水管36流出。为保证氧化铝吸附效果，氧化铝吸附滤池的滤速建议在5m³/m².h～7m³/m².h。该池将废水中的氟化物从2mg/L降低至1.5mg/L以下。

本实施例具有以下优点：

混合絮凝平流沉淀池中主要采用氯化钙配合PAM药剂除氟，根据目前药剂成本情况来看，市场销售30％氯化钙价格为300元/吨，但是除氟效果基本能稳定在出水8mg/L左右，在此基础上，增加投药量，氟化物浓度下降并不明显。主要原因是氟化钙沉淀粒度细小，在水中的溶解度较大，18℃时为16mg/L水，以F-计算约为7.8mg/L。

污泥回流沉淀池中主要采用硫酸铝、氢氧化钠配合PAM药剂除氟，目前市场销售硫酸铝固体(Al₂O₃含量15.6％)价格为1800元/吨左右，30％氢氧化钠价格为700元/吨左右，两者联合投加的成本高于氯化钙，但是除氟效果基本能稳定在出水1.5mg/L左右，不过较难稳定维持在1.5mg/L以下。

吸附池主要通过活性氧化铝吸附氟离子，实现将氟化物从2mg/L降低至 1.5mg/L以下。虽然氧化铝滤池效果较好，但是其吸附容量有限，且价格较高，市售价格在8000元/m₃，如果进水浓度过高，再生频率过高，则容易造成失效较快，运行成本过高。而本设计通过前两级处理池，尽可能将氟化物降低到沉淀所能处理程度的极限，将进入氧化铝吸附滤池的氟化物浓度较为稳定的控制在 2mg/L，进水浓度低，且浓度稳定，则能够避免常规氧化铝吸附工艺常遇到的，氟化物浓度较高或者波动较大造成吸附饱和过快，也同时避免进水氟化物水质的波动，造成氧化铝滤料的浪费或者是出水氟化物波动导致出水氟化物不达标的情况。

通过三个处理池，分级进行除氟，除氟效果更佳稳定，下一级处理池可以作为上一级的有力保障；每一级处理池采用的除氟药剂不同，根据不同药剂的特性和成本，将低成本的药剂首先发挥出最大的去除效果，在最终出水要求较高的条件下，极大的降低了氟化物的去除成本。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种深度除氟系统，其特征在于，包括依次连接的混合絮凝平流沉淀池(1)，污泥回流沉淀池(2)和吸附池(3)，所述混合絮凝平流沉淀池(1)内沿水流方向依次设置有第一混合区(12)、第一絮凝区(13)和第一沉淀区(14)，所述污泥回流沉淀池(2)内沿水流方向依次设置有调碱区(22)、第二混合区(23)第二絮凝区(24)和第二沉淀区(25)，所述吸附池(3)内沿水流方向依次设置有进水总渠(32)、进水布水渠(34)、过滤单元(35)。

2.根据权利要求1所述的深度除氟系统，其特征在于，所述第一混合区(12)内设有搅拌器和加药管，所述第一絮凝区(13)包括多级絮凝单元且每一级絮凝单元内均设有絮凝搅拌器，所述第一沉淀区(14)内设有第一集水槽(15)。

3.根据权利要求1所述的深度除氟系统，其特征在于，所述调碱区(22)和第二混合区(23)内均设有搅拌器和加药管，所述第二絮凝区(24)内设有絮凝搅拌器，所述第二沉淀区(25)的底部设有刮泥浓缩机(26)，所述第二沉淀区(25)的上部设有斜管组件(27)和第二集水槽(28)，所述第二集水槽(28)与出水渠(29)连通。

4.根据权利要求3所述的深度除氟系统，其特征在于，所述第二沉淀区(25)的底部还设有排泥管(211)，所述排泥管(211)连接有第一污泥泵(212)和第二污泥泵(213)，所述第一污泥泵(212)的出泥端位于第二絮凝区(24)底部。

5.根据权利要求1所述的深度除氟系统，其特征在于，所述进水总渠(32)与进水布水渠(34)之间设有气动闸门(33)，所述进水布水渠(34)内设置有布水堰(37)，所述过滤单元(35)内从上向下依次为吸附滤料层(351)、承托层(352)和污水收集层(353)。

6.根据权利要求5所述的深度除氟系统，其特征在于，所述进水布水渠(34)的个数大于等于2，所述每一个进水布水渠(34)均对应一个过滤单元(35)。

7.根据权利要求5所述的深度除氟系统，其特征在于，所述吸附池(3)上连接有气冲管道(38)和再生及反冲管道(39)，所述气冲管道(38)和再生及反冲管道(39)均与污水收集层(353)连通。

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