公布日：2023.09.12
申请日：2023.08.02
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;B01D29/03(2006.01)I;B01D25/21(2006.01)I;C02F1/66(2023.01)I;C02F101/14(2006.01)N
摘要
本申请涉及锂盐生产领域，具体公开了一种含氟废水的处理工艺及生产线。其包括缓存、沉淀、絮凝、沉淀与调节、过滤、回收与回用，共6个步骤工艺方法，还包括设有调节池、混凝沉淀池、过滤装置、RO装置和MVR高效蒸发器的含氟废水处理生产线，其中生产线的每个步骤间协同作用达到了低成本高效稳定处理含氟废水的目的，解决了现有技术中处理含氟废水工艺存在各种优缺点，处理废水的水质不够稳定，且成本较高的技术问题。
权利要求书
1.一种含氟废水的处理工艺，其特征在于：包括以下步骤，S1.缓存与调节：将含氟废水通入调节池中进行缓存稳压，并调节控制氟离子浓度在1％-2％左右；S2.沉淀：将S1中的含氟废水通入混凝沉淀池，并添加过量的石灰乳，进行充分的搅拌混合反应，产生氟化钙沉淀物；S3.絮凝：在S2中混合石灰乳后的含氟废水中加入絮凝剂，对含氟废水中氟化钙与及大颗粒悬浮物进行絮凝沉淀，絮聚后进行固液分离；S4.沉淀与调节：在S3固液分离的废水中投入碳酸钠反应产出碳酸钙混合沉淀，再次对废水进行固液分离，并在分离后的废水中添加硫酸将pH值调节到6-8,pH值调节后沉淀，沉淀的上清液进行过滤系统；S5.过滤：将S4中调节好pH值的废水进行逐级过滤；S6.回收与回用：将S5中过滤后的废水进入RO膜工艺中进行处理，得到清水与浓水，清水直接排放或回用，浓水进行蒸发回收氯化钠及硫酸钠。
2.一种含氟废水处理生产线，包括有依次接通的调节池、混凝沉淀池、可过滤沉淀物的过滤装置、RO装置，其特征在于：所述混凝沉淀池分为对氟离子进行沉淀、絮聚的第一混凝沉淀池与对废水进行软化的第二混凝沉淀池，所述第一混凝沉淀池旁侧设有石灰乳配置罐和絮凝剂添加罐，所述絮凝剂添加罐与第一混凝沉淀池通过管道接通，接通管道上设有计量卸料器，所述石灰乳配置罐旁侧接通有石灰乳添加罐，所述石灰乳添加罐与第一沉淀池接通，所述接通管道上设有流量计。
3.根据权利要求1所述的含氟废水的处理工艺，其特征在于：S3中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的含氟废水的处理工艺，其特征在于：S5中的过滤包括粗滤与微滤，所述微滤产生的浓水循环至S1调节使用，清水进入S6中处理。
5.根据权利要求2所述的含氟废水的处理生产线，其特征在于：所述过滤装置包括有依次接通的活性炭过滤器、保安过滤器、UF装置。
6.根据权利要求2所述的含氟废水的处理生产线，其特征在于：所述RO装置与过滤装置间设有RO保安过滤器。
7.根据权利要求2所述的含氟废水的处理生产线，其特征在于：所述第一混凝沉淀池与第二混凝沉淀池间设有第一板框压滤装置，所述第二混凝沉淀池与过滤装置间设有第二板框压滤装置。
8.根据权利要求2所述的含氟废水的处理生产线，其特征在于：所述石灰乳添加罐上部设有振动筛。
9.根据权利要求2所述的含氟废水的处理生产线，其特征在于：所述RO装置上设有浓水管道，所述浓水管道接通有MVR浓缩装置。
10.根据权利要求5所述的含氟废水的处理生产线，其特征在于：所述UF装置上设有循环管道，所述循环管道接通调节池。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含氟废水的处理工艺及生产线，用以解决上述提到的现有技术中处理含氟废水工艺存在各种优缺点，处理废水的水质不够稳定，且成本较高的技术问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种含氟废水的处理工艺，包括以下步骤，
S1.缓存与调节：将含氟废水通入调节池中进行缓存稳压，并调节控制氟离子浓度在1％-2％左右；
S2.沉淀：将S1中的含氟废水通入混凝沉淀池，并添加过量的石灰乳，进行充分的搅拌混合反应，主要反应产生氟化钙沉淀物；
S3.絮凝：在S2中混合石灰乳后的含氟废水中加入絮凝剂，对含氟废水中氟化钙与及大颗粒悬浮物进行絮凝沉淀，絮聚后进行固液分离；
S4.沉淀与调节：在S3固液分离的废水中投入碳酸钠反应产出碳酸钙混合沉淀，再次对废水进行固液分离，并添加硫酸将pH值调节到6-8,pH值调节后上清液进行过滤系统；
S5.过滤：将S4中固液分离后的废水进行逐级过滤；
S6.回收与回用：将S5中过滤后的废水进入RO膜工艺中进行处理，得到清水与浓水，清水直接排放或回用，浓水进行蒸发回收氯化钠及硫酸钠。
一种含氟废水的处理生产线，包括有依次接通可调节氟离子浓度的调节池、对氟离子进行沉淀、絮凝的混凝沉淀池、过滤沉淀物的过滤装置、RO装置和MVR高效蒸发器，其特征在于：所述混凝沉淀池分为对氟离子进行沉淀、絮聚的第一混凝沉淀池与对废水进行软化的第二混凝沉淀池，所述第一混凝沉淀池旁侧设有石灰乳配置罐和絮凝剂添加罐，所述絮凝剂添加罐与第一混凝沉淀池通过管道接通，接通管道上设有计量卸料器，所述石灰乳配置箱旁侧接通有石灰乳添加罐，所述石灰乳添加罐与第一沉淀池接通，所述接通管道上设有流量计。
本实施方案的有益效果在于：
1、现有技术中，化学沉淀法存在氟化钙泥渣沉降缓慢，处理大流量排放物周期长；而本方案利用絮凝剂改进的二级沉淀法及专用的设备加快化学沉淀法的沉淀速度，与现有技术相比本方案沉淀速度快，因此处理大流量排放物周期短，极大的提高了处理效率，扩大了化学沉淀法的应用场景；
2、现有技术中，化学沉淀法处理效果不理想,出水氟化物含量在15～30mg/L范围内，很难达到国家一级排放标准；而本方案中絮凝剂在絮聚氟化钙时，还可絮聚一定量的氟离子与氯离子，生产实验表明本方案与化学沉淀法相比，将化学沉淀法出水氟离子含量在15～30mg/L降低到10mg以下，氯离子降低至Cl-≦250mg/L；
3、现有技术中，混凝沉淀法通常利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花去除废水中的F-，因此会产生较多难以处理的含Al3+与F-的废渣，除氟效果不是很稳定，特别是处理后的水中含有大量的溶解铝，而本方案絮凝剂的主要作用是絮聚氟化钙，而并非除F-，因此可选择絮凝剂可不含Al3+与F-，其可选絮凝剂更多，且不引入Al3+与F-，不产生难以处理的含Al3+与F-的废渣；
4、现有技术中化学沉淀法产生的氟化钙颗粒粒径太小，导致直接使用板框压滤装置进行过滤时，不仅仅容易堵塞板框压滤装置，且氟化钙沉淀物由于颗粒太小直接穿过板框压滤装置，达不到过滤分离沉淀物的效果，但本申请的技术方案使用絮凝剂将氟化钙颗粒进行絮聚，使得氟化钙颗粒变成絮聚物，从而可以使用板框压滤装置进行过滤，大大提高了固液分离的效率；
5、现有技术，五种含氟废水的处理方法，除化学沉淀法外，成本较高，贵州成为基础氟化工的优势区域后，氟化工产生的含氟废水量大，产生含氟废水周期短，因此本方案与其他处理方案相比，成本更低，处理效果稳定，处理效率高、周期短，且不引入其他污染；
6、对于生产线来说，由于工艺工艺调整需要在第一混凝沉淀池中添加石灰乳与絮凝剂，因此根据实际需求，设置有石灰乳配置罐与石灰乳添加罐，使用石灰乳配置罐配置好固定浓度的溶液，再利用石灰乳添加罐上的流量计控制添加流量，从而实现控制石灰乳添加量满足工艺，同时絮凝剂的添加也通过计量卸料器进行控制，保证工艺控制，且可将流量计与计量卸料器接入DC系统，从而实现自动化控制。
7、对于生产线来说，设有过滤装置，过滤装置可以过滤泥沙。未沉淀的沉淀物和一定微生物与虫卵，不仅避免颗粒杂质堵塞RO膜，还避免了微生物和小虫在RO装置上附着、繁殖，造成RO膜生物污染，延长RO膜的使用寿命。
进一步，S3中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。不使用含铝离子的絮凝剂，依次不会引入新的含铝离子的污染物。
进一步，S5中的过滤包括粗滤与微滤，所述微滤产生的浓水循环至S1调节使用，清水进入S6中处理。微滤产生的浓水其实已经经过了多道处理，其污染物含量非常低，直接循环到S1中作调节水使用，节约用水，保证零排放。
进一步，所述过滤装置由活性炭过滤器、保安过滤器、UF装置依次接通构成。活性炭过滤器、保安过滤器、UF装置的孔径是逐渐缩小，与直接使用空隙最小过滤装置进行过滤时，小颗粒与大颗粒相互混合，大颗粒堵住空隙，小颗粒进行填充，使得过滤装置容易堵塞，且大小颗粒堆积挤压，堵塞后结合力更强，使得堵塞更为紧固，不易清理。而利用一些孔径逐渐缩小的过滤设备进行逐级过滤，将杂质按颗粒大小进行逐级筛选出来，大小颗粒不会混合堵塞，且堵塞时容易清理；降低了维护成本，且避免了堵塞造成设备损耗，延长RO膜的使用寿命。
进一步，所述RO装置与过滤装置间设有RO保安过滤器.RO保安过滤器，进一步保护RO装置，不被破坏，延长其使用寿命。
进一步，所述第一混凝沉淀池与第二混凝沉淀池间设有第一板框压滤装置，所述第二混凝沉淀池与过滤装置间设有第二板框压滤装置。虽然工艺中使用絮凝剂将氟化钙絮聚，加快了沉淀速度，但设置板框压滤装置，可进一步加快固液分离的速度。
进一步，所述石灰乳添加罐上部设有振动筛。去除大颗粒杂质，使得石灰乳细腻，方便加入第一混凝沉淀池时与氟离子充分接触生成氟化钙沉淀物。
进一步，所述RO装置上设有浓水管道，所述浓水管道接通MVR浓缩装置。浓水中含有氯化钠与硫酸钠，利用高效蒸发器可回收，进行外面增加收益。
进一步，所述UF装置上设有循环管道，所述循环管道接通调节池。尽量不引入新的水造成进一步水污染。
（发明人：杨康;王勃;蔡利莎;刘链鑫）
