公布日：2023.01.31
申請日：2022.10.28
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;
C02F1/44(2006.01)N;C02F1/28(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于廢水處理領域，具體涉及一種拉晶酸洗污水處理方法，拉晶酸洗廢水主要污染物為氟化物和硝酸根。采用投加Ca(OH)2、CaCl2、PAC和PAM的方式，進行混凝反應和沉淀，去除顆粒雜質(zhì)和氟化物。采用脫氮反硝化池和A/O生化池，去除COD、氨氮、總氮并達標。再采用吸附除氟或除鈣軟化和雙膜工藝，使出水氟達標。本發(fā)明采用兩級除氟、生化去除硝酸根和深度除氟工藝去除氟離子，本發(fā)明還涉及一種基于上述系統(tǒng)的廢水除氟脫氮處理方法。本發(fā)明能夠?qū)Ω叻镞M行除氟及深度除氟、低C/TN比的高硝酸根廢水進行低成本、高效率的生物脫氮，實現(xiàn)了氟化物超低排放和硝酸根的去除，提供了一個深度除氟和生物脫氮的方法。
權(quán)利要求書
1.一種拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，包括如下步驟：S1：調(diào)節(jié)拉晶酸洗廢水的pH至6-7，將所述拉晶酸洗廢水進行一次反應、沉淀后得到一次處理出水；S2：向所述一次處理廢水進行二次反應、沉淀后得到二次處理出水；所述一次反應和二次反應的方法均為：加入Ca(OH)2、CaCl2、PAC和PAM；S3：將所述二次處理廢水進行反硝化脫氮處理和A/O生物脫氮處理，經(jīng)過二沉池進行沉淀后，得到生化處理出水；S4：所述生化處理出水分為兩部分，分別進行除鈣雙膜處理和高分子吸附除氟處理后得到符合排放標準的淡水；所述除鈣雙膜處理的方法為：向所述生化處理廢水中加入Na2CO3和PAM進行軟化除鈣，初級過濾后進行超濾和反滲透處理。
2.如權(quán)利要求1所述的拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，所述高分子吸附除氟處理分為一級吸附和二級吸附；所述一級吸附的過程中，還包括向所述生化處理出水中加入吸附劑的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，所述步驟S1、S2或S4中，沉淀得到的固體通過板框壓濾脫水后進行外運。
4.如權(quán)利要求1所述的拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，所述步驟S3中，沉淀得到的生化污泥通過壓濾后進行外運。
5.如權(quán)利要求4所述的拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，所述生化污泥的壓濾方法為疊螺壓濾。
6.如權(quán)利要求1所述的拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，所述除鈣雙膜處理的過程中，將反滲透處理得到的50wt％左右的濃水進行回流處理、50wt％左右的濃水進行高分子吸附除氟處理。
7.如權(quán)利要求1所述的拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，所述一次處理出水中，氟離子的濃度為40mg/L。
8.如權(quán)利要求1所述的拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，所述二次處理廢水中，氟離子的濃度小于6mg/L。
9.如權(quán)利要求1所述的拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，所述符合排放標準的淡水中，氟離子的濃度小于1.5mg/L。
10.如權(quán)利要求1所述的拉晶酸洗污水處理方法，其特征在于，所述高分子吸附除氟處理的步驟中，包括加入氧化鋁或硅藻土的操作。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種拉晶酸洗污水處理方法，包括如下步驟：
S1：藥劑調(diào)節(jié)拉晶酸洗廢水的pH至6-7，將所述拉晶酸洗廢水進行一次反應、沉淀后得到一次處理出水；
S2：向所述一次處理廢水進行二次反應、沉淀后得到二次處理出水，此時二次處理出水總磷TP已經(jīng)達標；
所述一次反應和二次反應的方法均為：加入Ca(OH)2、CaCl2、PAC(堿式氯化鋁)和PAM(聚丙烯酰胺)；
S3：將所述二次處理出水再泵入生化單元進行反硝化脫氮處理和A/O(Anoxic/Oxic)生物脫氮處理，主要是去除氨氮、硝酸根、COD等污染物，使COD、氨氮、總氮TN達標，而此時出水氟化物為5-6mg/L，沒有達標；
S4：所述生化處理出水分為兩部分進行深度除氟，分別進行除鈣雙膜處理和高分子吸附除氟處理后得到符合排放標準的清水；所述除鈣雙膜處理的方法為：向所述生化處理出水中加入Na2CO3和PAM，沉淀，初級過濾后進行超濾和反滲透處理。
所述步驟S1中，拉晶酸洗廢水在收集池中進行水質(zhì)和水量的綜合收集，并勻質(zhì)勻量，出水泵入兩級除氟系統(tǒng)。除氟采用兩級反應、沉淀的方式，形成鈣鹽+鋁鹽吸附沉淀，較為高效地去除氟離子。
第一步：形成鈣鹽。因石灰價格便宜，來源廣泛，且易溶于水，該工藝中，將石灰水同含氟廢水反應，形成CaF2沉淀，反應原理如下：
Ca(OH)2+2H++2F-＝CaF2↓+2H2O；
為進一步降低氟化物含量，在投加Ca(OH)2形成氟化鈣鹽沉淀的同時投加CaCl2，和少量的PAC、PAM，根據(jù)同離子效應理論，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入含有同離子的另一種電解質(zhì)時，原有的電解質(zhì)溶解度降低，從而使得更多的CaF2沉淀形成和析出。
第二步：鋁鹽吸附沉淀。鈣鹽中和產(chǎn)生的CaF2是一種微細的結(jié)晶，沉淀效果不佳。投加少量的Ca(OH)2、CaCl2和較多的PAC、PAM，投加到水中后，Al3+與F-的結(jié)合以及鋁鹽水解中間產(chǎn)物和最后生成的Al(OH)3在溶液中形成各種礬花，對氟離子具有配體交換、物理吸附、卷掃等作用，同時還能促進氟化鈣鹽沉淀顆粒的形成和長大，最終將產(chǎn)生的CaF2形成水中沉淀，同處理后的清水進行分離。
優(yōu)選的，所述高分子吸附除氟處理分為一級吸附和二級吸附；所述一級吸附的過程中，還包括向所述生化處理出水中加入吸附劑的步驟。
具體的，所述步驟S1中，在一次反應(第一級反應)中控制pH在6-7范圍內(nèi)，加入石灰乳及CaCl2，使藥劑與廢水中的氟離子形成氟化鈣沉淀，繼續(xù)在后續(xù)兩個反應池內(nèi)加入PAC和PAM，PAC、高分子助凝劑PAM的作用是通過電中和、吸附架橋、網(wǎng)捕及共沉淀等凈化機理，使廢水中膠體、顆粒物、氟化鈣沉淀物等發(fā)生混凝反應，使污染物質(zhì)作為污泥沉降，在隨后的沉淀池內(nèi)泥水分離，使得污染物質(zhì)，特別是氟離子得到有效去除。此時氟離子濃度從2000-3000mg/L降低到40mg/L左右。
具體的，所述步驟S2中，沉淀池內(nèi)的上清液進入第二級反應沉淀池，加入少量的石灰乳、CaCl2、PAC和PAM進行二次反應后，進入沉淀池再次泥水分離、澄清出水，將氟離子濃度從40mg/L左右降低到6mg/L左右。
優(yōu)選的，所述步驟S1、S2或S4中，沉淀得到的固體通過壓濾后進行外運。
進一步地，所述壓濾的方法為板框壓濾。拉晶和切片廢水產(chǎn)生的污泥，分別設置污泥池和壓濾系統(tǒng)，通過板框壓濾機壓濾，壓濾的污泥委外處置。
優(yōu)選的，所述步驟S3中，過濾得到的固體通過壓濾后進行外運。
進一步地，所述壓濾的方法為疊螺壓濾。
優(yōu)選的，所述步驟S4中，初級過濾的方法為砂濾和/或碳濾。
優(yōu)選的，所述除鈣雙膜處理的過程中，將反滲透處理得到的高濃度污水進行回流處理。
優(yōu)選的，所述除鈣雙膜處理的過程中，將反滲透處理得到的高濃度污水進行高分子吸附除氟處理。
具體的，為保證出水氟離子達標，中間水池的水分別泵入深度除氟系統(tǒng)，其中50％的廢水使用高分子吸附除氟工藝，通過兩級高分子吸附除氟藥劑進一步去除氟離子，將出水氟離子控制在1.5mg/L以下，50％的廢水進行除鈣雙膜處理(雙膜使用超濾和反滲透)，超濾產(chǎn)水進入反滲透系統(tǒng)，反滲透系統(tǒng)得到淡水和濃水，反滲透系統(tǒng)的淡水產(chǎn)量部分作為污水站區(qū)的補充用水，多余的外排；一半濃水進入拉晶酸洗廢水的收集池，再次除氟處理，另外一半進入高分子吸附除氟系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述步驟S4中，高分子吸附除氟處理中加入吸附劑，所述吸附劑為氧化鋁、硅藻土。
優(yōu)選的，所述一次處理廢水中，氟離子的濃度為40mg/L左右。
優(yōu)選的，所述二次處理廢水中，氟離子的濃度小于6mg/L左右。
收集二級沉淀上清液，然后泵入生化系統(tǒng)，生化系統(tǒng)包括脫氮反硝化池和缺氧+好氧工藝，脫氮反硝化池通過補充碳源，利用反硝化菌進行反硝化反應，去除硝酸根，缺氧+好氧工藝是去除有機物和氨氮，使COD、氨氮、總氮TN達標。
應急事故池收集的事故廢水泵送到一級反應池再次處理直至達標排放。
本發(fā)明的技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：
1、拉晶酸性廢水中，主要含有硅粉、異丙醇、聚乙二醇、氫氟酸、檸檬酸、硝酸、洗滌劑、切削液及少量的表面活性劑，綜合廢水具有氟離子及硝酸根含量高、可生化性差、污染嚴重的特點。本發(fā)明采用兩級除氟、生化去除硝酸根和深度除氟工藝去除氟離子，運行靈活。
2、本發(fā)明可以去除含有硝酸根、難分解的異丙醇和聚乙二醇等，采用脫氮反硝化和A/O的方式進行生物脫氮和去除有機物，使COD、氨氮和總氮達標排放，解決了氟化物難超低排放和硝酸根難去除的問題，提供了一個深度除氟和生物脫氮的方法。
（發(fā)明人：邵金蘭;劉文杰;徐富）
