公布日：2022.04.01
申請日：2021.12.28
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I;B01J20/22(2006.01)I;C02F101/14(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種濕電子化學(xué)品廢水氟處理方法及綜合處理方法，對濕電子化學(xué)品廢水中的氟化物采取“化學(xué)沉淀+混凝沉淀+吸附除氟”工藝，實現(xiàn)了氟的高效去除。并且，本發(fā)明還提供了一種用于濕電子化學(xué)品廢水處理的除氟吸附劑，其通過馬來酸酐和硅鉬酸的混合溶液，對氧化鋁顆粒進(jìn)行改性，再加入了羥基磷灰石與氧化鋁顆粒緊密結(jié)合復(fù)配，共同組成高效的除氟吸附顆粒，提高了除氟效率。所述濕電子品廢水的綜合處理方法中，將三種成分差異大的濕電子化學(xué)品廢水，分階段引入處理系統(tǒng)中，以經(jīng)濟(jì)實用的形式實現(xiàn)了氟、氮、以及有機(jī)物的綜合處理。
權(quán)利要求書
1.一種濕電子化學(xué)品廢水氟處理方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）高含氟濕電子化學(xué)品廢水依次經(jīng)過一級、二級、三級反應(yīng)沉淀池進(jìn)行處理；一級反應(yīng)沉淀池加入廢水質(zhì)量分?jǐn)?shù)5-15wt%氫氧化鈣和3-5wt%聚丙烯酰胺作為絮凝劑；二級反應(yīng)沉淀池采用廢水質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-12wt%的氯化鈣和3-5wt%聚丙烯酰胺作為絮凝劑；三級反應(yīng)沉淀池加入廢水質(zhì)量分?jǐn)?shù)1-5wt%的硫酸鋁和3-5wt%聚丙烯酰胺作為絮凝劑；（2）加入酸，調(diào)節(jié)pH值至中性或弱堿性；（3）加入除氟吸附劑，攪拌1-5h，靜置，過濾；所述除氟吸附劑由以下方法制備而成：（S1）將空心氧化鋁粉末、馬來酸酐、硅鉬酸和去離子水混合形成混合溶液，加熱回流，反應(yīng)1-2h，冷卻，離心、干燥，得到改性氧化鋁粉末；（S2）將羥基磷灰石粉末和改性空心氧化鋁粉末混合后加入去離子水中，形成均勻的混合液；過濾，干燥得到除氟吸附劑；所述馬來酸酐和硅鉬酸的質(zhì)量比例為3-8:1，馬來酸酐和硅鉬酸的總量是空心氧化鋁粉末的10-15wt%，羥基磷灰石粉末和空心氧化鋁粉末的質(zhì)量比為1:3-5。
2.一種如權(quán)利要求1所述的濕電子化學(xué)品廢水氟處理方法，其特征在于，步驟（1）中，下一級反應(yīng)沉淀池形成的泥渣循環(huán)至上一級反應(yīng)沉淀池。
3.一種如權(quán)利要求1所述的濕電子化學(xué)品廢水氟處理方法，其特征在于，步驟（2）中加入的酸為硫酸或鹽酸，調(diào)節(jié)pH至8-9。
4.一種濕電子品廢水的綜合處理方法，所述濕電子品廢水包括高含氟廢水、高氨氮廢水和低污染物廢水，所述高含氟廢水中氟化物含量為1000mg/L以上，總氮含量為1000-10000mg/L,所述高氨氮廢水中氟化物含量低于500mg/L，總氮含量大于10000mg/L，氨氮含量大于1000mg/L，所述低污染物廢水中氟化物含量低于100mg/L，總氮含量低于2000mg/L，氨氮含量大于100mg/L，所述處理方法包括如下步驟：1）按照權(quán)利要求1-3任一項所述的氟處理方法對高含氟廢水進(jìn)行處理；2）將步驟1）處理后的高含氟廢水與高氨氮廢水混合，調(diào)節(jié)pH值至8-10，經(jīng)氮吹脫塔脫氮，得低氟低氨氮廢水；3）將步驟2）所得低氟低氨氮廢水與低污染物廢水混合，進(jìn)入一級A/O反應(yīng)池進(jìn)行硝化、反硝化反應(yīng)，一級A/O反應(yīng)池出水，進(jìn)入二級AO反應(yīng)池，其中O池內(nèi)設(shè)置MBR組件，以實現(xiàn)氨氮、總氮、COD的去除。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明第一個目的是，提供一種除氟性能優(yōu)異的濕電子化學(xué)品廢水的處理方法，對濕電子化學(xué)品廢水中的氟化物采取“化學(xué)沉淀+混凝沉淀+吸附除氟”工藝，實現(xiàn)了氟的高效去除。本發(fā)明的第二目的還在于將三種成分差異大的濕電子化學(xué)品廢水，分階段引入處理系統(tǒng)中，以經(jīng)濟(jì)實用的形式實現(xiàn)了氟、氮、以及有機(jī)物的綜合處理。
一種濕電子化學(xué)品廢水的氟處理方法，包括以下步驟：
步驟(1)：高含氟濕電子化學(xué)品廢水依次經(jīng)過一級、二級、三級反應(yīng)沉淀池進(jìn)行處理；
步驟(2)：加入酸，調(diào)節(jié)pH值至中性或弱堿性；
步驟(3)：加入除氟吸附劑,攪拌1-5h，靜置12-24h，過濾；
步驟(1)中，選擇的所述絮凝劑的目的在于，一級沉淀池加入的是氫氧化鈣，二級沉淀池加入的是氯化鈣，由于氯化鈣相對氫氧化鈣具有較大的溶解度，可以節(jié)省藥劑的前提下獲得較高的氟離子去除率；三級沉淀池加入硫酸鋁，進(jìn)一步吸附氟離子，避免因為同離子效應(yīng)造成吸附效果下降，實現(xiàn)氟的高效去除。
優(yōu)選的，步驟(1)中，一級反應(yīng)沉淀池優(yōu)選加入廢水質(zhì)量分?jǐn)?shù)5-15wt％氫氧化鈣絮凝劑；
優(yōu)選的，步驟(1)中，二級反應(yīng)沉淀池優(yōu)選采用廢水質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-12wt％的氯化鈣作為絮凝劑；
優(yōu)選的，步驟(1)中，三級反應(yīng)沉淀池加入廢水質(zhì)量分?jǐn)?shù)1-5wt％的硫酸鋁絮凝劑。
優(yōu)選的，步驟(1)中，下一級反應(yīng)沉淀池形成的泥渣可循環(huán)至上一級反應(yīng)沉淀池，以充分利用未反應(yīng)完全的藥劑，誘導(dǎo)形成更大的沉淀晶核，并同時降低水體總硬度。
優(yōu)選的，步驟(2)中，所述酸為硫酸或者鹽酸；pH值優(yōu)選調(diào)節(jié)至8-9；
優(yōu)選的，步驟(3)中，所述的除氟吸附劑為改性氧化鋁除氟吸附劑；所述的堿液為氫氧化鈉或氫氧化鉀；
改性氧化鋁除氟吸附劑的制備
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種適宜用于濕電子化學(xué)品廢水處理工藝的除氟吸附劑。
現(xiàn)有技術(shù)中氧化鋁顆粒經(jīng)常被用于除氟吸附劑，但不同的結(jié)構(gòu)和形態(tài)的氧化鋁顆粒的除氟性能存在較大差異。本發(fā)明將氧化鋁顆粒進(jìn)行改性，以提高其表面性能，進(jìn)而提高其對氟離子的吸附性能；具體的改性方法如下：
步驟(S1)：在空心氧化鋁粉末中加入馬來酸酐、硅鉬酸和去離子水形成混合溶液，加熱回流，反應(yīng)1-2h，冷卻，離心、干燥，得到改性空心氧化鋁粉末。
優(yōu)選的，所述馬來酸酐和硅鉬酸的比例為11-10:1,優(yōu)選為3-8:1；
優(yōu)選的，馬來酸酐和硅鉬酸的總量是空心氧化鋁粉末的10-15wt％；
優(yōu)選的，步驟(S1)中加入去離子水的質(zhì)量為空心氧化鋁粉末的5-10倍。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用上述比例的空心氧化鋁粉末、馬來酸酐和硅鉬酸改性制備得到的改性空心氧化鋁，制備得到的催化劑能夠顯著提高對氟的吸附性能。
步驟(S2)：將羥基磷灰石粉末和改性空心氧化鋁粉末混合后加入去離子水，形成均勻的混合液，靜置1.0-2.0h；通過真空抽濾裝置進(jìn)行抽濾、洗滌，干燥，得到改性氧化鋁除氟吸附劑。
優(yōu)選的，步驟(S2)中加入去離子水的質(zhì)量為空心氧化鋁粉末的5-10倍；
試驗中發(fā)現(xiàn)，所述羥基磷灰石粉末和空心氧化鋁白色粉末的質(zhì)量比為1:3-5。
本發(fā)明采用馬來酸酐和硅鉬酸的混合溶液來對氧化鋁顆粒進(jìn)行改性，這兩種酸性物質(zhì)相互配合，同時與氧化鋁顆粒表面的羥基發(fā)生枝接結(jié)合；進(jìn)一步，又在溶液中加入了羥基磷灰石，其表面上同樣含有大量羥基，這些羥基同樣能與上述的酸性中心枝接，從而使得氧化鋁顆粒能與羥基磷灰石顆粒緊密結(jié)合復(fù)配，共同組成高效的除氟吸附顆粒。
本發(fā)明還提供一種濕電子品廢水的綜合處理方法，所述濕電子品廢水包括高含氟廢水、高氨氮廢水和低污染物廢水，所述高含氟廢水中氟化物含量為1000mg/L以上，總氮含量為1000-10000mg/L,所述高氨氮廢水中氟化物含量低于500mg/L，總氮含量大于10000mg/L，氨氮含量大于1000mg/L，所述低污染物廢水中氟化物含量低于100mg/L，總氮含量低于2000mg/L，氨氮含量大于100mg/L，所述處理方法包括如下步驟：
1)按照權(quán)利要求1-8任一項所述的氟處理方法對高含氟廢水進(jìn)行處理；
2)將步驟1)處理后的高含氟廢水與高氨氮廢水混合，調(diào)節(jié)pH值至8-10，經(jīng)氮吹脫塔脫氮，得低氟低氨氮廢水；
3)將步驟2)所得低氟低氨氮廢水與低污染廢水混合，進(jìn)入一級A/O反應(yīng)池進(jìn)行硝化、反硝化反應(yīng)，一級A/O反應(yīng)池出水，進(jìn)入二級AO反應(yīng)池，其中O池內(nèi)設(shè)置MBR組件，以實現(xiàn)氨氮、總氮、COD的去除。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明提供的用于濕電子化學(xué)品廢水的處理方法，對濕電子化學(xué)品廢水中的氟化物采取“化學(xué)沉淀+混凝沉淀+吸附除氟”工藝，實現(xiàn)了氟的高效去除。并且，本發(fā)明還提供了一種用于濕電子化學(xué)品廢水處理的除氟吸附劑，其通過對馬來酸酐和硅鉬酸的混合溶液，對氧化鋁顆粒進(jìn)行改性，再加入了羥基磷灰石與氧化鋁顆粒緊密結(jié)合復(fù)配，共同組成高效的除氟吸附顆粒。此外，對以經(jīng)濟(jì)實用的形式實現(xiàn)了氟、氮、以及有機(jī)物的綜合處理。
（發(fā)明人：張傳兵;郭麗娟;趙曙光;徐亞慧;黃豆豆;關(guān)亞坤;申志華;張海森;荊暉;王強(qiáng)強(qiáng);楊偉;張華;邊衛(wèi)云;王存彥;龔濤）
