申请日2016.12.01
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C02F1/58; C02F101/14
摘要
本发明公开了一种处理含氟废水的方法，包括以下步骤：向温度为40～70℃、pH为7～9的含氟废水中投加Xmol Ca(OH)2，搅拌反应至少20min;继续投加Ymol CaCl2，搅拌反应至少20min。本发明的处理含氟废水的方法反应结束后，当静置至120min时，上清液占含氟废水体积的70%，可较好的实现混合液的泥水分离。除此之外，本发明同时公开了一种高氟废水的处理方法，该处理方法处理F‑浓度≥5000mg/L的高氟废水时，在结束反应静置30min时，上清液的F‑浓度可降至10mg/L以下，符合排放标准。
摘要附图
权利要求书
1.一种处理含氟废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：向温度为40～70℃、pH为7～9的含氟废水中投加XmolCa(OH)2，搅拌反应至少20min;继续投加Ymol CaCl2，搅拌反应至少20min;其中，X大于等于Ca2+离子理论投加量的105%，Y大于等于Ca2+离子理论投加量的95%。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氟废水的温度为50～60℃;所述Ca2+离子理论投加量为含氟废水中F-离子物质的量的0.5倍。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，X为Ca2+离子理论投加量的105～115%;Y为Ca2+离子理论投加量的95%～110%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向含氟废水投加Ca(OH)2后的搅拌反应时间为20～30min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氟废水中F-浓度大于零且小于等于10000mg/L。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述方法在处理含氟废水中的应用，其特征在于，用上述方法处理含氟废水后，静置至少30min后，上清液的F-浓度小于10mg/L;其中，当静置30min时，上清液占所述含氟废水体积的至少35%，;当静置至60min时，上清液占所述含氟废水体积的至少65%;当静置至90min时，上清液占所述含氟废水体积的至少68%;当静置至120min时，上清液占所述含氟废水体积的至少70%。
7.一种高氟废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：向高氟废水中同时投加XmolCa(OH)2和Ymol CaCl2，搅拌反应至少20min;其中，所述高氟废水的温度为40～70℃、pH为7～9，X大于等于Ca2+离子理论投加量的105%，Y大于等于Ca2+离子理论投加量的95%，所述高氟废水的F-浓度≥5000mg/L。
8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，X为Ca2+离子理论投加量的105～115%;Y为Ca2+离子理论投加量的95%～110%;所述高氟废水的温度为50～60℃;所述高氟废水的F-浓度小于等于30000mg/L，优选小于等于10000mg/L。
9.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述Ca2+离子理论投加量为所述含氟废水中F-离子物质的量的0.5倍;搅拌反应20～30min。
10.如权利要求7～9任意一项所述处理方法在提高F-去除率中的应用，其特征在于，反应结束后，静置至少30min，上清液的F-浓度小于10mg/L。
说明书
含氟废水的处理方法及应用
技术领域
本发明属于工业水处理领域，具体来说涉及含氟废水的处理方法及应用。
背景技术
近年来，随着我国核工业的发展，产生的废水也逐年递增。F-是其中的主要污染物之一，在核燃料元件废水中浓度甚至高达上万毫克每升，如果得不到妥善处理，排放到环境中将产生严重的危害。针对浓度如此高的含氟废水，常用的离子交换法、膜分离法、吸附法等除氟技术难以适用，并且运行成本很高。简单高效的化学除氟法是解决问题的理想选择，最常用的化学除氟法是通过Ca2+与F-生成CaF2的方式。
一般通过单独投加Ca(OH)2或CaCl2来提供Ca2+。当Ca2+浓度很多时，Ca(OH)2和CaCl2与F-的反应都呈现一级动力学。Ca(OH)2成本较低但是溶解度小，处理高氟废水时，受限于提供的Ca2+浓度出水指标不理想。CaCl2以其较高的溶解度能提供更多的Ca2+，因此更适合高氟废水的处理。但是Ca2+与F-在水溶液中生成的CaF2粒径非常细小，反应后的悬浊液沉降性能差。虽然投加混凝剂能够在一定程度上改善这一问题，但是要求非常严格的操作条件。如采用膜法分离反应后的泥水混合液，这势必会增加运行成本。
鉴于此，如何经济有效地实现混合液的泥水分离，是高氟废水处理中亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种处理含氟废水的方法，该方法分两步投加Ca(OH)2和CaCl2沉淀除氟，以Ca(OH)2提供凝结核的方式促进CaF2颗粒成长，强化混合液泥水分离性能，可达到较好的沉降性和F-去除率。
本发明的另一个目的在于提供一种高氟废水的处理方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种处理含氟废水的方法，包括以下步骤：向温度为40～70℃、pH为7～9的含氟废水中投加Xmol Ca(OH)2，搅拌反应至少20min;继续投加Ymol CaCl2，搅拌反应至少20min;其中，X大于等于Ca2+离子理论投加量的105%，Y大于等于Ca2+离子理论投加量的95%。
在上述技术方案中，所述含氟废水的温度为50～60℃。
在上述技术方案中，所述Ca2+离子理论投加量为含氟废水中F-离子物质的量的0.5倍。
在上述技术方案中，X为Ca2+离子理论投加量的105～115%;Y为Ca2+离子理论投加量的95%～110%。
在上述技术方案中，向含氟废水投加Ca(OH)2后的搅拌反应时间为20～30min。
在上述技术方案中，所述含氟废水中F-浓度大于零且小于等于10000mg/L。
一种上述方法在处理含氟废水中的应用，用上述方法处理含氟废水后，静置至少30min后，上清液的F-浓度小于10mg/L;其中，当静置30min时，上清液占所述含氟废水体积的至少35%，;当静置至60min时，上清液占所述含氟废水体积的至少65%;当静置至90min时，上清液占所述含氟废水体积的至少68%;当静置至120min时，上清液占所述含氟废水体积的至少70%。
在上述技术方案中，所述含氟废水的F-浓度大于零且小于等于10000mg/L。
一种高氟废水的处理方法，包括以下步骤：向高氟废水中同时投加Xmol Ca(OH)2和Ymol CaCl2，搅拌反应至少20min;其中，所述高氟废水的温度为40～70℃、pH 7～9，X大于等于Ca2+离子理论投加量的105%，Y大于等于Ca2+离子理论投加量的95%，所述高氟废水的F-浓度≥5000mg/L。
在上述技术方案中，X为Ca2+离子理论投加量的105～115%;Y为Ca2+离子理论投加量的95%～110%。
在上述技术方案中，所述高氟废水的温度为50～60℃。
在上述技术方案中，所述Ca2+离子理论投加量为所述含氟废水中F-离子物质的量的0.5倍。
在上述技术方案中，所述高氟废水的F-浓度小于等于30000mg/L。
在上述技术方案中，所述高氟废水的F-浓度小于等于10000mg/L。
在上述技术方案中，搅拌反应20～30min。
一种上述处理方法在提高F-去除率中的应用，反应结束后，静置至少30min，上清液的F-浓度小于10mg/L。
相比于现有技术，本发明的处理含氟废水的方法反应结束后，当静置至120min时，上清液占含氟废水体积的70%，可较好的实现混合液的泥水分离。除此之外，本发明同时公开了一种高氟废水的处理方法，该处理方法处理F-浓度≥5000mg/L的高氟废水时，在结束反应静置30min时，上清液的F-浓度可降至10mg/L以下，符合排放标准。