CN214734945U - 一种含氢氟酸废液的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种含氢氟酸废液的处理装置，包括连接废液储槽的中和反应器，所述的废液储槽连接于中和反应器的上部，中和反应器的上部还分别连接有石灰乳进口槽和氯化钙进口槽，中和反应器的下部连接铝盐反应器的上部，中和反应器上部还连接有气体处理装置，所述气体处理装置包括依次布置的气体冷凝器、氢氧化钠吸收器、氯化钙吸收器、真空泵；铝盐反应器的上部还分别连接有氢氧化钠进口槽和聚合硫酸铝进口槽，铝盐反应器的下部连接絮凝沉淀器的上部，絮凝沉淀器的上部设置有第二药剂进口槽，絮凝沉淀器的下部连接板框压滤器；中和反应器的反应釜壁设置第一冷却水循环装置；铝盐反应器的反应釜壁设置第二冷却水循环装置。

Description

一种含氢氟酸废液的处理装置

技术领域

本实用新型涉及危险废物处理技术领域，具体涉及一种含氢氟酸废液的处理装置。

背景技术

随着现代工业的发展，氟在工业上的应用日益广泛，氟及其化合物的生产也逐渐增多，许多工业生产过程排放了大量的含氟废液，造成了环境污染。其中微电子行业中，通常使用含氢氟酸的清洗剂清除硅片表面残留的各种杂质，清洗剂配方包括氢氟酸：硝酸：水＝1：9：15或使用氢氟酸：水＝1：50。清洗完毕后产生的废液含有高浓度的氟离子，若直接排放，将对环境造成极大的影响。含氟废液处理技术研究和水源中氟含量的控制技术已成为热点方向。常用的含氟废液处理技术有钙盐沉淀法、反渗透法、蒸馏法、生化法等，在处理过程中，上述方法针对高含氟废液无法控制最终出水氟含量。

发明内容

本实用新型提供一种含氢氟酸废液的处理装置，针对背景技术中提及的问题发明本实用新型装置来解决高含氟废液的处理难题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种含氢氟酸废液的处理装置，包括连接废液储槽的中和反应器，所述的废液储槽连接于中和反应器的上部，中和反应器的上部还分别连接有石灰乳进口槽和氯化钙进口槽，中和反应器的下部连接铝盐反应器的上部，中和反应器上部还连接有气体处理装置，所述气体处理装置包括依次布置的气体冷凝器、氢氧化钠吸收器、氯化钙吸收器、真空泵；铝盐反应器的上部还分别连接有氢氧化钠进口槽和聚合硫酸铝进口槽，铝盐反应器的下部连接絮凝沉淀器的上部，絮凝沉淀器的上部设置有第二药剂进口槽，絮凝沉淀器的下部连接板框压滤器；

中和反应器的反应釜壁设置第一冷却水循环装置；

铝盐反应器的反应釜壁设置第二冷却水循环装置。

进一步的，自中和反应器中部外壁至其下部外壁设置第一冷却水循环腔，第一冷却水循环腔的侧壁设置冷却液进口，第一冷却水循环腔的底部设置冷却液出口。

进一步的，自铝盐反应器中部外壁至其下部外壁设置第二冷却水循环腔，第二冷却水循环腔的侧壁设置冷却液进口，第二冷却水循环腔的底部设置冷却液出口。

进一步的，中和反应器底部设置有第一反应物出口，第一反应物出口的输出端设置第二抽泵，第二抽泵的输出端与铝盐反应器连接。

再进一步的，废液储槽的输出端设置第一抽泵，第一抽泵的输出端与中和反应器的上部连接。

再进一步的，铝盐反应器的下部设置有第二反应物出口，第二反应物出口的输出端设置第三抽泵，第三抽泵的输出端与絮凝沉淀器连接。

再进一步的，絮凝沉淀器的底部设置有第三反应物出口，第三反应物出口的输出端设置第四抽泵，第四抽泵的输出端与板框压滤器的中部连接，板框压滤器的上部与污水处理装置连接，板框压滤器的下部与固化处理装置连接。

进一步的，所述的第二药剂进口槽包括絮凝沉淀器的上部分设的PAC进口槽和硫酸铝钾进口槽。

本实用新型的有益效果：有效处理高含氟废液,是一种能针对氢氟酸清洗废液(氟含量100000mg/L)的安全处理工艺装置，通过控制体系反应温度和中和药剂，采用两级反应实现氢氟酸清洗废液的安全处置装置，在反应全程对体系的三废进行有效的收集和处理，以达到处置氢氟酸清洗废液时操作环境安全的一种处置装置。

附图说明

图1为本实用新型的构造图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种含氢氟酸废液的处理装置，是一种能针对氢氟酸清洗废液(氟含量100000mg/L)的安全处理工艺装置，通过控制体系反应温度和中和药剂，采用两级反应实现氢氟酸清洗废液的安全处置装置，在反应全程对体系的三废进行有效的收集和处理，以达到处置氢氟酸清洗废液时操作环境安全的一种处置装置。

如图1所示，一种含氢氟酸废液的处理装置，包括连接废液储槽1的中和反应器2，所述的废液储槽1连接于中和反应器2的上部，中和反应器2的上部还分别连接有石灰乳进口槽2a和氯化钙(溶液)进口槽2b，中和反应器2的下部连接铝盐反应器6的上部，中和反应器2上部还连接有气体处理装置3，所述气体处理装置3包括依次布置的气体冷凝器3a、氢氧化钠吸收器3b、氯化钙溶液吸收器3c、真空泵3d；铝盐反应器6的上部还分别连接有氢氧化钠进口槽6a 和聚合硫酸铝进口槽6b，铝盐反应器6的下部连接絮凝沉淀器4的上部，絮凝沉淀器4的上部设置有第二药剂进口槽4a，絮凝沉淀器4的下部连接板框压滤器5；

中和反应器2的反应釜壁设置第一冷却水循环装置B1；

铝盐反应器6的反应釜壁设置第二冷却水循环装置B2。

进一步的，自中和反应器2中部外壁至其下部外壁设置第一冷却水循环腔，第一冷却水循环腔的侧壁设置冷却液进口(图1中中和反应器2上的冷却循环水进水)，第一冷却水循环腔的底部设置冷却液出口(图1中中和反应器2上的冷却循环水出水)，即冷却液进口、冷却液出口联通中和反应器2的外壁。

进一步的，自铝盐反应器6中部外壁至其下部外壁设置第二冷却水循环腔，第二冷却水循环腔的侧壁设置冷却液进口(图1中铝盐反应器6上的冷却循环水进水)，第二冷却水循环腔的底部设置冷却液出口(图1中铝盐反应器6上的冷却循环水出水)，即冷却液进口、冷却液出口联通铝盐反应器6的外壁。

进一步的，中和反应器2底部设置有第一反应物出口，第一反应物出口的输出端设置第二抽泵A2，第二抽泵A2的输出端与铝盐反应器6连接。

再进一步的，废液储槽1的输出端设置第一抽泵A1，第一抽泵A1的输出端与中和反应器2的上部连接。

再进一步的，铝盐反应器6的下部设置有第二反应物出口，第二反应物出口的输出端设置第三抽泵A3，第三抽泵A3的输出端与絮凝沉淀器4连接。

再进一步的，絮凝沉淀器4的底部设置有第三反应物出口，第三反应物出口的输出端设置第四抽泵A4，第四抽泵A4的输出端与板框压滤器5的中部连接，板框压滤器5的上部与污水处理装置连接，板框压滤器5的下部与固化处理装置连接。

再进一步的，所述的第二药剂进口槽4a包括絮凝沉淀器4的上部分设的PAC (聚合氯化铝)进口槽和硫酸铝钾进口槽。

进一步的，中和反应器2上设置pH及温度显示器。

再进一步的，中和反应器2和絮凝沉淀器4中均设置有搅拌装置。

本实用新型的一种含氢氟酸废液的处理装置，包括中和反应器2、絮凝沉淀器4、板框压滤器5、铝盐反应器6等；其中，板框压滤器5为固液分离机构，且这个固液分离机构内放置碟螺离心机。中和反应器2的上部设置的石灰乳进口槽2a和氯化钙进口槽2b是第一药剂进口槽，所述的第一药剂进口槽包括进入预配石灰乳溶液的药剂槽和进入氯化钙溶液的药剂槽，凝沉淀器4的上部设置有第二药剂进口槽4a，所述的第二药剂进口槽4a包括进入硫酸铝钾溶液的药剂槽和进入PAC溶液的药剂槽。

基于上述装置的一种含氢氟酸废液的处理包括以下步骤：

1)配置药剂：按照拟处理氢氟酸清洗废液中氟离子浓度，预先配置相应石灰乳溶液和氯化钙溶液，并在气体处理装置3中碱吸收装置(即氢氧化钠吸收器3b)配制10％的氢氧化钠溶液，氯化钙吸收装置(氯化钙吸收器3c)配制10％的氯化钙溶液；

2)中和反应：将氢氟酸废液储槽1泵入中和反应器2内，控制废液添加流量，分批次添加；

反应如下：

H⁺+OH^-→H₂O

Ca²⁺+F^-→CaF₂↓

2HF+Ca(OH)₂→CaF₂↓+2H₂O

3)共沉淀反应：步骤2)中混合物进入铝盐反应器6中，铝盐同氟化钙形成难溶的复合盐，进一步除去体系中氟离子；

反应如下：

Al³⁺+3H₂O→Al(OH)₃(胶体)+3H⁺

Al³⁺+3F^-→AlF₃↓

Al(OH)₃(胶体)可絮凝氟化铝微粒及氟化钙微粒，形成较大絮凝体胶团。

4)降温：中和反应过程中有大量热能放出，通过第一冷却水循环装置B1 的冷却循环水冷却，将反应体系温度控制在40℃左右，提高反应的稳定性和安全性；同理，第二冷却水循环装置B2实现铝盐反应器6中的温度控制，也是将反应体系温度控制在40℃左右，提高反应的稳定性和安全性。

5)废气处理：在反应开始时开启真空装置(即气体处理装置3)，控制反应体系在微负压状态，反应过程产生的气体依次通过氢氧化钠吸收器3b、氯化钙吸收器3c，确保没有氟化氢气体的逸出；

6)絮凝沉淀：将经步骤3)处理后混合液，泵入到絮凝沉淀器4，加入硫酸铝钾药剂絮凝沉淀；

反应如下：

Al³⁺+3F^-→AlF₃↓

Al(OH)₃(胶体)可絮凝氟化铝微粒及氟化钙微粒，形成较大絮凝体胶团。

7)固化填埋：将经步骤6)处理后的混合液通过板框压滤器(5)，压滤出污泥到稳定化车间加入固化剂(水泥)进行稳定化处置，确保处置后稳定化产物符合填埋场的入场控制要求，滤清液转至污水处理装置进行生化处置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种含氢氟酸废液的处理装置，其特征在于，包括连接废液储槽(1)的中和反应器(2)，所述的废液储槽(1)连接于中和反应器(2)的上部，中和反应器(2)的上部还分别连接有石灰乳进口槽(2a)和氯化钙进口槽(2b)，中和反应器(2)的下部连接铝盐反应器(6)的上部，中和反应器(2)上部还连接有气体处理装置(3)，所述气体处理装置(3)包括依次布置的气体冷凝器(3a)、氢氧化钠吸收器(3b)、氯化钙吸收器(3c)、真空泵(3d)；铝盐反应器(6)的上部还分别连接有氢氧化钠进口槽(6a)和聚合硫酸铝进口槽(6b)，铝盐反应器(6)的下部连接絮凝沉淀器(4)的上部，絮凝沉淀器(4)的上部设置有第二药剂进口槽(4a)，絮凝沉淀器(4)的下部连接板框压滤器(5)；

中和反应器(2)的反应釜壁设置第一冷却水循环装置(B1)；

铝盐反应器(6)的反应釜壁设置第二冷却水循环装置(B2)。

2.根据权利要求1所述的一种含氢氟酸废液的处理装置，其特征在于，自中和反应器(2)中部外壁至其下部外壁设置第一冷却水循环腔，第一冷却水循环腔的侧壁设置冷却液进口，第一冷却水循环腔的底部设置冷却液出口。

3.根据权利要求1所述的一种含氢氟酸废液的处理装置，其特征在于，自铝盐反应器(6)中部外壁至其下部外壁设置第二冷却水循环腔，第二冷却水循环腔的侧壁设置冷却液进口，第二冷却水循环腔的底部设置冷却液出口。

4.根据权利要求1所述的一种含氢氟酸废液的处理装置，其特征在于，中和反应器(2)底部设置有第一反应物出口，第一反应物出口的输出端设置第二抽泵(A2)，第二抽泵(A2)的输出端与铝盐反应器(6)连接。

5.根据权利要求4所述的一种含氢氟酸废液的处理装置，其特征在于，废液储槽(1)的输出端设置第一抽泵(A1)，第一抽泵(A1)的输出端与中和反应器(2)的上部连接。

6.根据权利要求5所述的一种含氢氟酸废液的处理装置，其特征在于，铝盐反应器(6)的下部设置有第二反应物出口，第二反应物出口的输出端设置第三抽泵(A3)，第三抽泵(A3)的输出端与絮凝沉淀器(4)连接。

7.根据权利要求6所述的一种含氢氟酸废液的处理装置，其特征在于，絮凝沉淀器(4)的底部设置有第三反应物出口，第三反应物出口的输出端设置第四抽泵(A4)，第四抽泵(A4)的输出端与板框压滤器(5)的中部连接，板框压滤器(5)的上部与污水处理装置连接，板框压滤器(5)的下部与固化处理装置连接。

8.根据权利要求1所述的一种含氢氟酸废液的处理装置，其特征在于，所述的第二药剂进口槽(4a)包括絮凝沉淀器(4)的上部分设的PAC进口槽和硫酸铝钾进口槽。

Images