申请日2015.10.14
公开(公告)日2016.01.20
IPC分类号C02F9/04; B01D53/18; C02F103/34
摘要
本发明公开了一种氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法，属环境治理技术领域，解决现有的氟化氢生产中对废水和废气处理存在的没有实现废水零排放、产生的固体废弃物没得到处理、没有达到最佳环保效益等技术问题。氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法包括废气处理工艺和废水处理工艺，其中在废水处理工艺中经过处理存放在蓄水池的废水可用作废气碱洗系统的用水，或其它用水点用水;废气碱洗产生的废水流入废水处理系统的收集池中进行处理。本发明氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法实现了废水循环利用;废水压滤后的废渣主要成份是Ca(OH)2，可用作石膏厂中和酸性原料，实现循环经济;废气水冼后的废水的主要成份是氟硅酸，可回收利用。
权利要求书
1.氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法，包括废气处理工艺和废水处理工艺，
所述废气处理工艺包括以下步骤：
(1)对废气进行水洗，
(2)对废气进行碱洗，
(3)碱洗后达标的气体排入大气中;
所述废水处理工艺包括以下步骤：
(1)工艺酸性废水流入收集池，
(2)在搅拌池中配置好一定浓度的石灰浆，
(3)配置好的石灰浆流入收集池进行酸碱中和，
(4)往收集池中通压缩空气进行曝气，
(5)经初步处理后的废水流入调节池，加入氯化钙溶液置换氟离子，并进一步调节酸碱度，
(6)离心泵将调节池中的废水抽压到压滤机进行压滤去废渣，
(7)压滤后的废渣通过皮带机输送机送至堆渣场，压滤后的废水再经过沉淀池沉淀，由离心泵抽送至蓄水池待用;
其特征在于，经过处理存放在蓄水池的废水可用作废气碱洗系统的用水，或其它用水点用水;废气碱洗产生的废水流入废水处理系统的收集池中进行处理。
2.如权利要求1所述的氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法，其特征是所述废气处理工艺中废气在碱洗后排入大气前还包括对SO2浓度进行监测。
3.如权利要求1所述的氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法，其特征是所述废水处理工艺中往收集池中通压缩空气进行曝气也可以用搅拌器进行搅拌。
4.如权利权利要求1所述的氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法，其特征是所述废气处理工艺水洗系统为四级，碱洗系统为四级。
5.如权利权利要求1所述的氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法，其特征是所述废水处理工艺调节池为两级，沉淀池为两级。
6.如权利要求1所述的氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法，其特征是所述废水处理工艺中沉淀池可作为应急池使用。
说明书
氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法
技术领域
本发明属环境治理领域，涉及一种尾气和污水处理的综合方法，尤其涉及氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法。
背景技术
氟化氢是现代氟化工的基础，是制取元素氟、各种氟致冷剂、含氟新材料、无机氟化盐、各种有机氟化物等的最基本原料。氟化氢(Hydrogen Fluoride)化学分子式为HF，它的化学性质极活泼，能与碱、金属、氧化物以及硅酸盐等反应。氟化氢的水溶液为氢氟酸，工业氢氟酸为含氟化氢60%以下的无色澄清水溶液，无色透明，在敞口容器中易于挥发，有强烈的刺激性气味、具有很强的腐蚀性，能迅速腐蚀玻璃等含硅材料，具有酸的一般通性，剧毒。氟化氢气体对眼、耳、鼻、喉粘膜有强腐蚀作用，对人的牙齿及骨骼有严重腐蚀性，并使之钙化，空气中最大允许浓度为1mg/m3。
目前我国有氟化氢生产企业50多家，装置能力为万吨级装置有几十套，超过3万吨的有13家，大型生产装置能力占氟化氢总生产能力的主导地位，我国已成为世界第一大氢氟酸生产基地。限于历史的原因，我国自主研发尚处较薄弱的环节，因而未能有较为先进的生产技术装备，在此阶段随着世界经济的交流与合作进一步扩大化，国家也在倡导引进国内外先进的生产工艺设备来推动行业的发展，因而此阶段引进了较多国外先进的无水氟化氢生产技术和设备，主要有：1989年济南化工厂引进了美国施托福(STAUFF)公司年产10000吨无水氟化氢技术;再有浙江巨化、湖南湘乡铝厂、福建永飞化工、福建龙氟化工等成功引进了瑞士 (BUSS)公司年产20000吨的生产技术。
氟化氢生产中将产生大量的废气和废水，工业生产上必须对废气和废水进行处理才允许排放到外界。目前我国氟化氢生产废水主要采用中和法处理达中性后直接外排，氟离子含量控制主要采用置换法，即用氯化钙或氢氧化钙来置换，置换效果较不理想。特别污水站产生的各种泥浆均未得到良好的沉淀过滤。氟化氢工艺尾气的处理主要利用其易溶于水的特性来处理，目前行业内普遍做法就是用水洗方式逐级洗涤来处理。这种方式处理效果需人工及时置换已饱和的母液，否则将无法进一步吸收。杨利芳、孟继军、王晓云等人在“氟化氢生产过程中的污染及防治措施”(《广州化工》第41卷第15期)提出了氟化氢生产过程中废气和废水处理措施。其中对氟化氢生产工艺尾气处理的措施为三级水洗后再增加一级碱洗。对废水的处理方法为化学法、离子交换法和吸附过滤法。上述处理氟化氢生产中产生的废气和废水的方法都不太理想，没有实现废水零排放，产生的固体废弃物没得到处理，没有达到最佳环保效益。
发明内容
本发明的目的是针对目前氟化氢生产中废水和废气处理存在的问题，提供一种废水和废气综合处理方法，这种处理方法能实现废水零排放，有效提升处理效果，能够实现处理后的废渣等物质回收利用，实现循环经济，从而实现最佳环保效益。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法，包括废气处理工艺和废水处理工艺，所述废气处理工艺包括以下步骤：
1、对废气进行水洗，
2、对废气进行碱洗，
3、碱洗后达标的气体排入大气中;
所述废水处理工艺包括以下步骤：
1、工艺酸性废水流入收集池，
2、在搅拌池中配置好一定浓度的石灰浆，
3、配置好的石灰浆流入收集池进行酸碱中和，
4、往收集池中通压缩空气进行曝气，
5、经初步处理后的废水流入调节池，加入氯化钙溶液置换氟离子，并进一步调节酸碱度，
6、离心泵将调节池中的废水抽压到压滤机进行压滤去废渣，
7、压滤后的废渣通过皮带输送机送至堆渣场，压滤后的废水再经过沉淀池沉淀，由离心泵抽送至蓄水池待用;
经过处理存放在蓄水池的废水可用作废气碱冼系统的用水，或其它用水点用水，如设备冷却用水、车间冲洗用水等;废气碱冼产生的废水流入废水处理系统的收集池中进行处理，实现循环利用。废水压滤后的废渣主要成份是Ca(OH)2，可用作石膏厂中和酸性原料，实现循环经济。废气水冼后的废水的主要成份是氟硅酸，可回收利用。
为防止废气排放时SO2浓度超标，废气处理工艺碱洗后在排入大气前可对SO2浓度进行监测，遇SO2超标时报警，提醒环保管理员及时处理。
废水处理工艺中往收集池中通压缩空气进行曝气的工艺也可以用搅拌器进行搅拌，目的是使废水中药液成份均匀，同时使废水中的NH3-N 挥发。
所述废气处理工艺水洗系统为四级，碱洗系统为四级。
所述废水处理工艺调节池为两级，沉淀池为两级。
所述废处处理工艺中沉淀池可作为应急池使用，即在下雨等特殊情况时，收集池流入过多的工艺酸性废水，这时沉淀池作为应急池使用，废水先流入沉淀池，之后再经过废水处理工艺处理。
本发明的工作过程如下：
工艺废气处理系统工作时，酸性废气在水洗尾气风机的抽送下进入水洗系统，废气经过水洗系统水洗后，SiF4及少量HF酸性气体被逐级吸收，经过水洗的废气在碱洗尾气风机的引导下，进入碱洗系统，进行碱洗中和，碱洗达标后排放到大气中。废气总排放口安装有SO2监测装置，遇排放废气中的SO2超标时报警，提醒环保管理员及时处理。
工艺废水处理系统工作时，先在搅拌池里的配置好一定浓度的石灰浆待用。工艺酸性废水经过污水沟流入废水收集池后，配置好的石灰桨流入收集池进行酸碱中和反应，同时往收集池中通入压缩空气进行曝气 (也可以用搅拌器进行搅拌)，使废水中药液成份均匀，同时使废水中的 NH3-N挥发。收集池的废水经过初步中和反应后，流入调节池，加入氯化钙溶液置换氟离子，同时进一步调节酸碱度，使废水达到一定的碱性。调节好废水的酸碱性后，离心泵再将调节池的废水抽送压滤机压滤去废渣，压滤后产生的废渣通过皮带输送机机送至堆渣场。除渣后的碱性废水再经过沉淀池进一步沉淀去除颗粒物后，由离心泵抽送至蓄水池待用。经过处理存放在蓄水池的碱性废水可作为废气碱冼系统用水，也可作为其它用水点用水，如车间冲洗、设备冷却等用水。废水压滤后的废渣主要成份是Ca(OH)2，可用作石膏厂中和酸性原料，实现循环经济。废气水洗后的废水的主要成份是氟硅酸，可回收利用。碱洗系统的水经过氟化氢生产产生的废气多次通过，逐渐会变成酸性，这些酸性水通过管道流入收集池，进入废水处理工艺，从而实现循环利用。
从上述废气和废水综合处理方法过程可看出，本发明氟化氢生产中产生的废气和废水综合处理方法实现废水零排放，处理后的废渣等物质能够回收利用，实现循环经济，处理效果好，实现最佳环保效益。