公布日：2023.04.07
申請(qǐng)日：2022.10.10
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F1/58(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N;C02F1/00(2006.01)N;
C02F1/44(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種含氟廢水的深度除氟工藝，所述除氟工藝包括初級(jí)除氟段和深度除氟段，所述初級(jí)除氟段將高濃度含氟廢水與污泥混合并攪拌，在第一沉降池中靜置制得低濃度含氟廢水；所述深度除氟段將所述低濃度含氟廢水依次通入除氟池、絮凝池、第二沉降池后通入過(guò)濾系統(tǒng)中過(guò)濾得到處理水；所述除氟池中加入改性納米鐵除氟劑，所述絮凝池中加入混凝劑，所述過(guò)濾系統(tǒng)為連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)。本發(fā)明采用上述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，在加藥量降低和污泥量減排的前提下，使除氟系統(tǒng)穩(wěn)定出水，含氟廢水中氟離子降低至1ppm以下，處理效果更佳，降低了除氟工藝成本，并且有利于水處理設(shè)備工藝使用，提高設(shè)備的使用壽命。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述除氟工藝包括初級(jí)除氟段和深度除氟段，所述初級(jí)除氟段將高濃度含氟廢水與污泥混合并攪拌，在第一沉降池中靜置制得低濃度含氟廢水；所述深度除氟段將所述低濃度含氟廢水依次通入除氟池、絮凝池、第二沉降池后通入過(guò)濾系統(tǒng)中過(guò)濾得到處理水；所述除氟池中加入改性納米鐵除氟劑，所述絮凝池中加入混凝劑，所述過(guò)濾系統(tǒng)為連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述低濃度含氟廢水的氟離子濃度小于20ppm，pH值為7，所述除氟池處理后的廢水中的氟離子濃度小于1ppm，所述處理水的氟離子濃度為0.2-1ppm，pH值為6.5-7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述改性納米鐵除氟劑表面具有帶有正電的納米鐵粒子，利用靜電作用與氟離子相吸附并形成絮凝沉淀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述絮凝池包括pH調(diào)節(jié)池、PAC加藥池和PAM加藥池，混凝劑包括PAC和PAM，PAC和PAM的加入量均為2-10L/t。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述PAC加藥池和所述PAM加藥池均為平流式隔板反應(yīng)槽，流速為15-30cm/s，時(shí)間為15-30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述改性納米鐵除氟劑和所述混凝劑在藥箱中溶解后通過(guò)管道分別通入所述除氟池和所述絮凝池。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述第二沉降池為豎流式沉淀池，中間進(jìn)水，周邊出水，中心管流速為0.03m/s，表面負(fù)荷為1.0m3/(m2·h)，沉淀時(shí)間為2.0h，泥斗錐角50°,池底邊長(zhǎng)0.5m，超高為0.4m，緩沖層高0.3m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)包括膜過(guò)濾單元，所述膜過(guò)濾單元主要是由膜組件組裝而成的模塊，所述膜組件的膜是無(wú)機(jī)膜，所述無(wú)機(jī)膜的過(guò)濾孔徑為0.04-3微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述改性納米鐵除氟劑的加入量為0.5-1.0kg/t。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含氟廢水的深度除氟工藝，以解決上述各種方法不能高效、綠色、經(jīng)濟(jì)、有效去除廢水中氟離子的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種含氟廢水的深度除氟工藝，所述除氟工藝包括初級(jí)除氟段和深度除氟段，所述初級(jí)除氟段將高濃度含氟廢水與污泥混合并攪拌，在第一沉降池中靜置制得低濃度含氟廢水；所述深度除氟段將所述低濃度含氟廢水依次通入除氟池、絮凝池、第二沉降池后通入過(guò)濾系統(tǒng)中過(guò)濾得到處理水；
所述除氟池中加入改性納米鐵除氟劑，所述絮凝池中加入混凝劑，所述過(guò)濾系統(tǒng)為連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)。
初級(jí)除氟段用于對(duì)高濃度含氟廢水進(jìn)行初步去除氟離子得到低濃度含氟廢水，再利用深度除氟段對(duì)低濃度含氟廢水進(jìn)行進(jìn)一步去除氟離子，幾種常用的除氟工藝結(jié)合先后進(jìn)行除氟操作，能夠快速和高效將廢水中的氟離子降低到國(guó)家規(guī)定的可以排放的標(biāo)準(zhǔn)。
使用的改性納米鐵除氟劑為直接購(gòu)買所得，購(gòu)自上海禹律環(huán)保科技有限公司，其表面具有帶有正電荷的納米鐵粒子，中心為納米氧化鐵載體，當(dāng)溶解后投入含氟廢水中，由于氟離子本身帶有負(fù)電且密度較大，會(huì)吸附在納米鐵粒子表面，破壞原有納米鐵粒子溶解在水中形成的平衡，改性納米鐵除氟劑與氟離子形成污泥沉淀。改性納米鐵除氟劑能穩(wěn)定處理氟離子，使其濃度降低至小于1ppm，反應(yīng)迅速，30min內(nèi)可以達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)，產(chǎn)生的污泥沉淀較少，投入的藥量較少，對(duì)設(shè)備的影響較小，鹽度低，管道和過(guò)濾系統(tǒng)不易結(jié)垢堵塞，運(yùn)行成本低。
過(guò)濾系統(tǒng)主要用于將第二沉降池上清液中的沉淀污泥去除，第二沉降池產(chǎn)生的含氟廢水進(jìn)入超濾進(jìn)水池，進(jìn)行超濾后進(jìn)入超濾產(chǎn)水池，然后進(jìn)入其他系統(tǒng)，并且不會(huì)影響其他系統(tǒng)的運(yùn)行。
不同行業(yè)的高濃度含氟廢水的含量不同，其中光伏產(chǎn)業(yè)中含氟廢水的氟離子濃度為50-2000mg/L，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中含氟廢水的氟離子濃度為20-1000mg/L，化工產(chǎn)業(yè)中含氟廢水的氟離子濃度為20-1500mg/L，集成電路產(chǎn)業(yè)中含氟廢水的氟離子濃度為400-1000mg/L，鈾轉(zhuǎn)化生產(chǎn)廢水產(chǎn)業(yè)中含氟廢水的氟離子濃度為5000-20000mg/L。
優(yōu)選的，所述低濃度含氟廢水的氟離子濃度小于20ppm，pH值為7，所述除氟池處理后的廢水中的氟離子濃度小于1ppm，所述處理水的氟離子濃度為0.2-1ppm，pH值為6.5-7。
除氟池中加入改性納米鐵除氟劑可以有效快速將氟離子降低至1ppm以下。
優(yōu)選的，所述改性納米鐵除氟劑表面具有帶有正電的納米鐵粒子，利用靜電作用與氟離子相吸附并形成絮凝沉淀。
優(yōu)選的，所述絮凝池包括pH調(diào)節(jié)池、PAC加藥池和PAM加藥池，混凝劑包括PAC和PAM。pH調(diào)節(jié)池中的pH值為6.5-7.0，PAC加入PAC加藥池，PAM加入PAM加藥池。
優(yōu)選的，所述PAC加藥池和所述PAM加藥池均為平流式隔板反應(yīng)槽，流速為15-30cm/s，時(shí)間為15-30min。
優(yōu)選的，所述改性納米鐵除氟劑和所述混凝劑在藥箱中溶解后通過(guò)管道分別通入所述除氟池和所述絮凝池。
優(yōu)選的，所述第二沉降池為豎流式沉淀池，中間進(jìn)水，周邊出水，中心管流速為0.03m/s，表面負(fù)荷為1.0m3/(m2·h)，沉淀時(shí)間為2.0h，泥斗錐角50°,池底邊長(zhǎng)0.5m，超高為0.4m，緩沖層高0.3m。
優(yōu)選的，所述連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)包括膜過(guò)濾單元，所述膜過(guò)濾單元主要是由膜組件組裝而成的模塊，所述膜組件的膜是無(wú)機(jī)膜，所述無(wú)機(jī)膜的過(guò)濾孔徑為0.04-3微米。使用的膜過(guò)濾單元為直接從市場(chǎng)上購(gòu)買得到的，采用的無(wú)機(jī)陶瓷膜過(guò)濾器具有極強(qiáng)的耐化學(xué)氧化、耐化學(xué)腐蝕的性能，可以使含有固體顆粒的廢水進(jìn)入膜系統(tǒng)進(jìn)行直接的固液分離。無(wú)機(jī)膜的孔徑涵蓋微濾、超濾，出水可進(jìn)入RO反滲透系統(tǒng)中使用，不會(huì)對(duì)反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生不影響。
優(yōu)選的，所述改性納米鐵除氟劑的加入量為0.5-1.0kg/t。除氟劑的加入量明顯小于現(xiàn)有技術(shù)中的鈣法混凝，減少加藥量和污泥的產(chǎn)生量，降低成本。
因此，本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)的一種含氟廢水的深度除氟工藝，具有以下有益效果：
1、采用改性納米鐵除氟劑，在加藥量降低和污泥量減排的前提下，使除氟系統(tǒng)穩(wěn)定出水，并且處理效果更佳，同時(shí)降低成本，有利于水處理設(shè)備工藝使用，滿足過(guò)濾系統(tǒng)的進(jìn)水條件，并且提高膜的使用壽命。
2、采用連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)，此類膜分離設(shè)備，運(yùn)行通量高，膜面積小，減少投資成本和運(yùn)行成本，并且產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定。
3、無(wú)機(jī)過(guò)濾膜，具有極強(qiáng)的耐化學(xué)氧化和耐化學(xué)腐蝕性能。CMF膜分離系統(tǒng)是一種“錯(cuò)流過(guò)濾”形式的流體分離過(guò)程，由于其獨(dú)特的構(gòu)造，可以使含有固體顆粒的廢水進(jìn)入膜系統(tǒng)進(jìn)行直接的固液分離，因此應(yīng)用于目前常見(jiàn)的各種廢水預(yù)處理工藝流程中。CMF系統(tǒng)具有硬度高、耐磨損、耐高溫等特性，可有效降低膜組件的施工及運(yùn)營(yíng)成本，具有極高的性價(jià)比。能有效實(shí)現(xiàn)苛刻環(huán)境固液、液液分離。
4、膜孔徑為0.04μm～3μm，過(guò)濾精度涵蓋微濾、超濾，出水可進(jìn)入RO反滲透系統(tǒng)使用。
（發(fā)明人：唐葉紅;劉景光;賀柏林）
