CN215886630U - 针对高盐废水的除氟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针对高盐废水的除氟装置，针对高盐废水的除氟装置包括除氟反应系统、管式微滤循环系统、树脂吸附系统。除氟反应系统用于接收含氟废水，对含氟废水进行第一道处理以实现絮凝。管式微滤循环系统用于接收所述除氟反应系统输出的废水，对除氟反应系统输出的废水进行第二道处理以实现管式微滤。树脂吸附系统用于接收所述管式微滤循环系统输出的废水，对管式微滤循环系统输出的废水进行第三道处理以实现树脂吸附。利用本申请的除氟装置实现絮凝、管式微滤以及树脂吸附耦合，极大地提高了对高浓盐水中氟的去除率，可使得氟离子去除率达95‑99％，且出水中不增加钙、镁离子，有效避免出水对后续电渗析和蒸发结晶装置堵塞、腐蚀问题。

Description

针对高盐废水的除氟装置

技术领域

本实用新型涉及水的高盐水处理技术领域，尤其是涉及一种针对高盐废水的除氟装置。

背景技术

随着针对污染物废水的重视，越来越多的蒸发结晶装置建造起来，目前高盐高氟废水会对蒸发结晶装置产生很大的影响。高浓度含氟盐水进入电渗析处理，易造成膜片结垢，同时氟离子进入极水中会腐蚀电极涂层。高浓度含氟盐水进入蒸发结晶装置内，氯化钠蒸发结晶装置一般采用钛材，钛材表面会形成致密稳定的氧化膜防止腐蚀，而氟化物与氢离子结合形成氟化氢，氟化氢会优先吸附在钛表面与钛离子结合形成可溶性氟化物，使钛发生点蚀，影响蒸发结晶装置的寿命。

现有技术中在处理含氟废水时，一般采用投加石灰或氯化钙药剂，钙离子与氟离子反应生成氟化钙沉淀，通过沉淀去除氟离子，但在高浓盐水中其它离子将会影响氟化钙的溶解度，当废水中含有高浓度氯化钠、硫酸钠时，出水中氟离子浓度大约为20-30mg/l，钙离子浓度大约为50-100mg/l，这部分钙离子、氟离子会严重影响后续电渗析及结晶装置的运行。

因此，如何提高除氟能力成为本领域亟待解决的技术问题。

需要说明的是，公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种针对高盐废水的除氟装置，用于解决现有技术的方案对废水中氟离子去除率较低的问题。

为了解决以上技术问题，本实用新型提出一种针对高盐废水的除氟装置，包括除氟反应系统、管式微滤循环系统、树脂吸附系统；

所述除氟反应系统用于接收含氟废水，对所述含氟废水进行第一道处理以实现絮凝；

所述管式微滤循环系统用于接收所述除氟反应系统输出的废水，对所述除氟反应系统输出的废水进行第二道处理以实现管式微滤；

所述树脂吸附系统用于接收所述管式微滤循环系统输出的废水，对所述管式微滤循环系统输出的废水进行第三道处理以实现树脂吸附。

可选地，所述除氟反应系统包括反应池、中和池、循环池；

所述含氟废水依次经过所述反应池、所述中和池以及所述循环池以实现絮凝。

可选地，所述反应池中设置有第一搅拌机和第一pH计。

可选地，所述中和池中设置有第二搅拌机和第二pH计。

可选地，所述循环池中设置有循环池液位计和第三搅拌机。

可选地，所述管式微滤循环系统包括循环泵、管式微滤膜、产水管；

所述除氟反应系统输出的废水依次经过所述循环泵、所述管式微滤膜以及所述产水管已实现管式微滤。

可选地，所述管式微滤循环系统还包括篮式过滤器；

所述篮式过滤器的输入口连接所述除氟反应系统，所述篮式过滤器的输出口连接所述循环泵的输入口。

可选地，所述树脂吸附系统包括树脂塔，所述树脂塔用于对管式微滤循环系统输出的废水进行树脂吸附。

可选地，所述针对高盐废水的除氟装置还包括树脂再生系统；

所述树脂再生系统用于对所述树脂吸附系统进行处理以使所述树脂吸附系统恢复除氟功能。

可选地，所述树脂再生系统包括酸再生模块以及碱再生模块；

所述酸再生模块用于对所述树脂吸附系统进行酸再生处理，所述碱再生模块用于对所述树脂吸附系统进行碱再生处理。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提出一种针对高盐废水的除氟装置，包括除氟反应系统、管式微滤循环系统、树脂吸附系统。所述除氟反应系统用于接收含氟废水，对所述含氟废水进行第一道处理以实现絮凝。所述管式微滤循环系统用于接收所述除氟反应系统输出的废水，对所述除氟反应系统输出的废水进行第二道处理以实现管式微滤。所述树脂吸附系统用于接收所述管式微滤循环系统输出的废水，对所述管式微滤循环系统输出的废水进行第三道处理以实现树脂吸附。利用本申请的针对高盐废水的除氟装置实现絮凝、管式微滤以及树脂吸附耦合，极大地提高了对高浓盐水中氟的去除率，可使得氟离子去除率达95-99％，且出水中不增加钙、镁离子，有效避免出水对后续电渗析和蒸发结晶装置堵塞、腐蚀问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提出的针对高盐废水的除氟装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提出的针对高盐废水的除氟方法的流程示意图；

1-除氟药剂，2-第一搅拌机，3-第一pH计，4-盐酸，5-第二搅拌机，6-第二pH计，7-氢氧化钠，8-循环池液位计，9-第三搅拌机，10-反应池，11-中和池，12-循环池，13-连接管，14-管滤进水管，15-污泥泵，16-高压工业水，17-篮式过滤器，18-循环泵，19-流量计，20-管式微滤膜，21-微滤产水，22-微滤产水池，23-树脂进水泵，24-流量计，25-树脂塔，26-RO产水，27-流量计，28-盐酸槽，29-氢氧化钠槽，30-转子流量计，31-喷射器，32-转子流量计，33-再生废液池，34-搅拌机，35-再生废液泵。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者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”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”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，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参考图1，本实用新型实施例提出一种针对高盐废水的除氟装置，包括除氟反应系统、管式微滤循环系统、树脂吸附系统。所述除氟反应系统用于接收含氟废水，对所述含氟废水进行第一道处理以实现絮凝。所述管式微滤循环系统用于接收所述除氟反应系统输出的废水，对所述除氟反应系统输出的废水进行第二道处理以实现管式微滤。所述树脂吸附系统用于接收所述管式微滤循环系统输出的废水，对所述管式微滤循环系统输出的废水进行第三道处理以实现树脂吸附。

与现有技术不同之处在于，本实施例提出一种针对高盐废水的除氟装置，包括除氟反应系统、管式微滤循环系统、树脂吸附系统。所述除氟反应系统用于接收含氟废水，对所述含氟废水进行第一道处理以实现絮凝。所述管式微滤循环系统用于接收所述除氟反应系统输出的废水，对所述除氟反应系统输出的废水进行第二道处理以实现管式微滤。所述树脂吸附系统用于接收所述管式微滤循环系统输出的废水，对所述管式微滤循环系统输出的废水进行第三道处理以实现树脂吸附。利用本申请的针对高盐废水的除氟装置实现絮凝、管式微滤以及树脂吸附耦合，极大地提高了对高浓盐水中氟的去除率，可使得氟离子去除率达95-99％，且出水中不增加钙、镁离子，有效避免出水对后续电渗析和蒸发结晶装置堵塞、腐蚀问题。

可选地，所述除氟反应系统包括反应池10、中和池11、循环池12。所述含氟废水依次经过所述反应池10、所述中和池11以及所述循环池12以实现絮凝。

具体地，在本实施例中，除氟反应系统包括有反应池10、中和池11、循环池12，含氟废水经管道至反应池10，在反应池10内，设置有第一搅拌机2和第一pH计3，通过注入除氟药剂1，药剂中的Al³⁺与F^-有络合作用以及铝水解中间产生及无定型Al(OH)₃絮体对F^-离子交换、吸附、卷扫作用，生成NaAlF₆、AlF₃、NaF等，实现去除含氟废水中氟离子。废水由反应池10至中和池11，在中和池11内，设置有第二搅拌机5和第二pH计6，通过调整注入盐酸4，保证中和池11内pH值在6.5-7.5范围内。废水由连接管13进入循环池12，在循环池12内，设置循环池12液位计8、第三搅拌机9，循环池12底部为锥形，装置运行时，污泥可沉淀在锥斗内。污泥装置有高压工业水16和螺杆污泥泵15组成。系统内多余污泥可通过螺杆污泥泵15送污泥脱水装置进行处理。在螺杆污泥泵15进口管道堵塞时，可通过高压工业水16进行冲洗。该装置处理高浓盐水，因此装置中反应池10、中和池11、循环池12进行防腐，为保证附氟药剂的充分混合反应，反应池10、中和池11的水力停留时间保持在15-30min，循环池12水力停留时间为1-3h。反应池10内第一搅拌机2桨叶转速30-60r/min、中和池11内第二搅拌机5桨叶转速10-20r/min，循环池12内第三搅拌机9桨叶转速5-15r/min。

可选地，所述管式微滤循环系统包括循环泵18、管式微滤膜、产水管。所述除氟反应系统输出的废水依次经过所述循环泵18、所述管式微滤膜以及所述产水管已实现管式微滤。

可选地，所述管式微滤循环系统还包括篮式过滤器17，所述篮式过滤器17的输入口连接所述除氟反应系统，所述篮式过滤器17的输出口连接所述循环泵18的输入口。

具体地，在本实施例中，所述管式微滤循环系统包括循环泵18、管式微滤膜、产水管，包含有絮体污泥的废水由沉淀池底部管滤进水管14通过篮式过滤器17流入循环泵18，在循环泵18提升下，打开进水气动阀以及回水气动阀，保持循环流量保持循环量/进水量比值600-1000％，废水透过管式微滤膜进入产水管中流入至微滤产水池22。管式微滤循环液通过管道回循环池12内。液位计与循环泵18启停连锁，在液位计高液位启动，低液位停止。液位计与废水来水泵连锁，在液位计高液位时来水泵停止，在液位计低液位时启动。篮式过滤器17可以是线缠绕式精密滤芯，也可以是网式过滤器。线缠绕式精密滤芯过滤精度为50-200μm，网式过滤器孔径为100-300μm。管式微滤膜可采用1/2、1寸内压管系列，膜内可采用有4、15、37、61芯系列布置，膜壳为PVC材质，膜采用PVDF或PTFE材质，膜过滤孔径为0.05μm，该除氟废水产水通量控制200-400L/m2.h，膜适应pH范围为1-14。采用管式微滤膜，控制进水压力2.5-3.0bar，进水中污泥浓度控制在2000-10000ppm，能够有效拦截污染物，该装置占地面积小，集成自动化程度高，能够有效将固液分离。经过除氟反应系统、管式微滤循环系统处理后，出水氟离子小于10mg/L。

可选地，所述树脂吸附系统包括树脂塔25，所述树脂塔25用于对管式微滤循环系统输出的废水进行树脂吸附。

具体地，经过除氟反应系统、管式微滤循环系统处理后，废水进入树脂吸附系统。废水从微滤产水池22经树脂进水泵23提升泵增压后通过第一流量计进入树脂塔25，在树脂塔25充分吸附反应后微滤产水21至后续工段处理。树脂选用苯乙烯-二乙烯苯骨架高分子、大孔结构聚合树脂，树脂上附带有活性铝基团，能够吸附水中氟离子，以去除水中氟离子浓度。经过树脂吸附处理后，进水氟离子浓度从10mg/l降低到1mg/l以下。树脂塔25内填充除氟树脂，除氟树脂吸附容量为1.5-4.0g/L，粒度0.5-1.0mm，密度为1.05-1.15g/ml。运行时，塔内流速控制在8.2-12.6m/h，废水从塔顶部进入，废水流过树脂透过滤帽后，废水从底部管道成产水。

进一步地，该树脂运行周期大于24小时，运行时间结束后，可进入树脂再生程序。对应地，所述针对高盐废水的除氟装置还包括树脂再生系统；所述树脂再生系统用于对所述树脂吸附系统进行处理以使所述树脂吸附系统恢复除氟功能。

可选地，所述树脂再生系统包括酸再生模块以及碱再生模块，所述酸再生模块用于对所述树脂吸附系统进行酸再生处理，所述碱再生模块用于对所述树脂吸附系统进行碱再生处理。

具体地，在本实施例中，树脂再生系统采用氢氧化钠7和盐酸4作为再生液。再生首先用酸再生，然后碱再生。再生使用RO产水26(反渗透的水)，酸、碱的浓度为30％。再生过程为：反洗、静置、酸再生、慢洗、碱再生、反洗。反洗时流速为5-8m/h，用水量为1-2BV；慢洗时流速为2-4m/h，用量为1.5-2.0BV；再生时流速为2-3m/h，用水量为2-2.5BV；酸再生流程为：打开再生水气动阀，RO产水26通过管道进入树脂喷射器31，在形成负压区吸入盐酸4，RO产水26混合盐酸4的溶液经过转子流量计从底部进入树脂再生塔，经过与树脂交换后，再生的废液从塔顶部再生废液管流至再生废液池33。控制再生酸溶液盐酸4浓度为5％-8％。碱再生流程为：主要步骤与酸再生基本同，主要再生时吸入氢氧化钠7。控制再生碱溶液氢氧化钠7浓度为5％-6.5％。

本实施例提出的针对高盐废水的除氟装置实现絮凝+管式微滤+树脂吸附耦合，对高浓盐水中氟有很高去除率，进水氟离子150-200mg/l，出水氟离子浓度1-3mg/l，氟离子去除率达95-99％，且出水中不增加钙、镁离子，有效避免出水对后续电渗析和蒸发结晶器堵塞、腐蚀问题。另外，对深度回用或者废水零排放而言，高浓盐水除氟问题，对于深度回用中浓盐水处理有重要环保意义，对零排装置而言，高浓盐水中氟化物的去除对于电渗析浓缩及氯化钠MVR装置长周期稳定运行有重要意义。

通过上述分析描述可知，本申请的针对高盐废水的除氟装置具有以下特点：①本申请采用两级深度除氟，一级采用化学药剂除氟，二级树脂深度除氟。在化学药剂除氟段，通过在反应池10添加除氟药剂1，然后添加酸、碱对反应池10内pH值进行追踪调整，去除氟离子。在树脂深度除氟，树脂吸附氟离子，能够将水中氟离子降低至很低水平。经过树脂除氟后，出水中氟离子能降至1-3mg/l。②化学药剂除氟工艺控制，在本工艺中，添加除氟药剂1后，须要严格控制pH值，pH值为6.5-7.6，这样使药剂能够与氟离子充分反应，生成沉淀去除。③在树脂除氟前，选用膜处理，同时膜处理可以是管式微滤膜20，也可以是陶瓷过滤膜、超滤膜(压力式或浸没式超滤)。④选用管式微滤，有很好的悬浮物浓度2000-10000mg/l，pH范围为1-14。⑤再生废液返回进水化学除氟工艺段，树脂吸附的氟离子通过再生恢复除氟功能，再生废液中含有高浓度的氟离子，该废液不再单独设置处理工艺。⑥除氟树脂再生过程工艺参数，树脂选用酸、碱再生，再生浓度为5-8％，能够有效去除氟离子。

基于同一实用新型构思，请参考图2，本发实施例还提出一种针对高盐废水的除氟方法，包括：

S1：除氟反应系统接收含氟废水，对所述含氟废水进行第一道处理以实现絮凝；

S2：管式微滤循环系统接收所述除氟反应系统输出的废水，对所述除氟反应系统输出的废水进行第二道处理以实现管式微滤；

S3：树脂吸附系统用于接收所述管式微滤循环系统输出的废水，对所述管式微滤循环系统输出的废水进行第三道处理以实现树脂吸附。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提出一种针对高盐废水的除氟装置，包括除氟反应系统、管式微滤循环系统、树脂吸附系统。所述除氟反应系统用于接收含氟废水，对所述含氟废水进行第一道处理以实现絮凝。所述管式微滤循环系统用于接收所述除氟反应系统输出的废水，对所述除氟反应系统输出的废水进行第二道处理以实现管式微滤。所述树脂吸附系统用于接收所述管式微滤循环系统输出的废水，对所述管式微滤循环系统输出的废水进行第三道处理以实现树脂吸附。利用本申请的针对高盐废水的除氟装置实现絮凝、管式微滤以及树脂吸附耦合，极大地提高了对高浓盐水中氟的去除率，可使得氟离子去除率达95-99％，且出水中不增加钙、镁离子，有效避免出水对后续电渗析和蒸发结晶装置堵塞、腐蚀问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，包括除氟反应系统、管式微滤循环系统、树脂吸附系统；

所述除氟反应系统用于接收含氟废水，对所述含氟废水进行第一道处理以实现絮凝；

所述管式微滤循环系统用于接收所述除氟反应系统输出的废水，对所述除氟反应系统输出的废水进行第二道处理以实现管式微滤；

所述树脂吸附系统用于接收所述管式微滤循环系统输出的废水，对所述管式微滤循环系统输出的废水进行第三道处理以实现树脂吸附。

2.如权利要求1所述的针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，所述除氟反应系统包括反应池、中和池、循环池；

所述含氟废水依次经过所述反应池、所述中和池以及所述循环池以实现絮凝。

3.如权利要求2所述的针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，所述反应池中设置有第一搅拌机和第一pH计。

4.如权利要求3所述的针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，所述中和池中设置有第二搅拌机和第二pH计。

5.如权利要求4所述的针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，所述循环池中设置有循环池液位计和第三搅拌机。

6.如权利要求1所述的针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，所述管式微滤循环系统包括循环泵、管式微滤膜、产水管；

所述除氟反应系统输出的废水依次经过所述循环泵、所述管式微滤膜以及所述产水管已实现管式微滤。

7.如权利要求6所述的针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，所述管式微滤循环系统还包括篮式过滤器；

所述篮式过滤器的输入口连接所述除氟反应系统，所述篮式过滤器的输出口连接所述循环泵的输入口。

8.如权利要求1所述的针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，所述树脂吸附系统包括树脂塔，所述树脂塔用于对管式微滤循环系统输出的废水进行树脂吸附。

9.如权利要求1所述的针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，所述针对高盐废水的除氟装置还包括树脂再生系统；

所述树脂再生系统用于对所述树脂吸附系统进行处理以使所述树脂吸附系统恢复除氟功能。

10.如权利要求9所述的针对高盐废水的除氟装置，其特征在于，所述树脂再生系统包括酸再生模块以及碱再生模块；

所述酸再生模块用于对所述树脂吸附系统进行酸再生处理，所述碱再生模块用于对所述树脂吸附系统进行碱再生处理。

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