公布日：2023.04.07
申請日：2022.10.10
分類(lèi)號：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除氟段和深度除氟段，所述初級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)濾系統為連續膜過(guò)濾系統。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，使除氟系統穩定出水，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備工藝使用，提高設備的使用壽命。
權利要求書(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除氟段和深度除氟段，所述初級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)濾系統為連續膜過(guò)濾系統。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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調節池、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.根據權利要求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槽，流速為15-30cm/s，時(shí)間為15-30min。
6.根據權利要求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.根據權利要求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，表面負荷為1.0m3/(m2·h)，沉淀時(shí)間為2.0h，泥斗錐角50°,池底邊長(cháng)0.5m，超高為0.4m，緩沖層高0.3m。
8.根據權利要求1所述的一種含氟廢水的深度除氟工藝，其特征在于，所述連續膜過(guò)濾系統包括膜過(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)機膜，所述無(wú)機膜的過(guò)濾孔徑為0.04-3微米。
9.根據權利要求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、有效去除廢水中氟離子的問(wèn)題。
為實(shí)現上述目的，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除氟段和深度除氟段，所述初級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)濾系統為連續膜過(guò)濾系統。
初級除氟段用于對高濃度含氟廢水進(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家規定的可以排放的標準。
使用的改性納米鐵除氟劑為直接購買(mǎi)所得，購自上海禹律環(huán)�？萍加邢薰�，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，當溶解后投入含氟廢水中，由于氟離子本身帶有負電且密度較大，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定處理氟離子，使其濃度降低至小于1ppm，反應迅速，30min內可以達到反應終點(diǎn)，產(chǎn)生的污泥沉淀較少，投入的藥量較少，對設備的影響較小，鹽度低，管道和過(guò)濾系統不易結垢堵塞，運行成本低。
過(guò)濾系統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，并且不會(huì )影響其他系統的運行。
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調節池、PAC加藥池和PAM加藥池，混凝劑包括PAC和PAM。pH調節池中的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，表面負荷為1.0m3/(m2·h)，沉淀時(shí)間為2.0h，泥斗錐角50°,池底邊長(cháng)0.5m，超高為0.4m，緩沖層高0.3m。
優(yōu)選的，所述連續膜過(guò)濾系統包括膜過(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)機膜，所述無(wú)機膜的過(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)上購買(mǎi)得到的，采用的無(wú)機陶瓷膜過(guò)濾器具有極強的耐化學(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)入膜系統進(jìn)行直接的固液分離。無(wú)機膜的孔徑涵蓋微濾、超濾，出水可進(jìn)入RO反滲透系統中使用，不會(huì )對反滲透系統產(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)明采用上述結構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，使除氟系統穩定出水，并且處理效果更佳，同時(shí)降低成本，有利于水處理設備工藝使用，滿(mǎn)足過(guò)濾系統的進(jìn)水條件，并且提高膜的使用壽命。
2、采用連續膜過(guò)濾系統，此類(lèi)膜分離設備，運行通量高，膜面積小，減少投資成本和運行成本，并且產(chǎn)水水質(zhì)穩定。
3、無(wú)機過(guò)濾膜，具有極強的耐化學(xué)氧化和耐化學(xué)腐蝕性能。CMF膜分離系統是一種“錯流過(guò)濾”形式的流體分離過(guò)程，由于其獨特的構造，可以使含有固體顆粒的廢水進(jìn)入膜系統進(jìn)行直接的固液分離，因此應用于目前常見(jiàn)的各種廢水預處理工藝流程中。CMF系統具有硬度高、耐磨損、耐高溫等特性，可有效降低膜組件的施工及運營(yíng)成本，具有極高的性?xún)r(jià)比。能有效實(shí)現苛刻環(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反滲透系統使用。
（發(fā)明人：唐葉紅;劉景光;賀柏林）
