申请日2017.10.26
公开(公告)日2018.06.05
IPC分类号C02F9/04; C02F101/14
摘要
本实用新型公开一种一体化污水除氟除硬设备，涉及污水处理领域。本实用新型的一体化污水除氟除硬设备包括配药系统和化学反应系统，配药系统用于为化学反应系统提供除氟除硬反应所需的一定浓度的药剂;化学反应系统包括除氟除硬反应池、pH调节池和沉淀池。待处理的含氟高硬度废水按序依次经过除氟除硬反应池、pH调节池和沉淀池处理后，上清液达标排放或进入后续处理工序。本实用新型的一体化污水除氟除硬设备适用于光伏企业钙盐降氟处理后的高硬度含氟废水的回用处理，具有设备结构简单、工序简化、成本低廉和除氟除硬效果稳定的优点。
权利要求书
1.一种一体化污水除氟除硬设备，包括配药系统和化学反应系统;
所述配药系统包括除氟药池、除硬药池、酸液药池和碱液药池，分别用于提供所述化学反应系统除氟除硬反应所需的除氟药剂溶液、除硬药剂溶液和pH调节药剂溶液;
所述化学反应系统包括依次排列设置的除氟除硬反应池、pH调节池和沉淀池;
所述除氟药剂溶液和所述除硬药剂溶液分别从所述除氟药池和所述除硬药池配给至所述除氟除硬反应池，所述pH调节药剂溶液从酸液储药池或碱液储药池配给至pH调节池。
2.根据权利要求1所述的一体化污水除氟除硬设备，其特征在于，
所述除氟药池包括除氟配药池和除氟储药池;
所述除硬药池包括除硬配药池和除硬储药池;
所述酸液药池包括酸液配药池和酸液储药池;
所述碱液药池包括碱液配药池和碱液储药池。
3.根据权利要求2所述的一体化污水除氟除硬设备，其特征在于，所述除氟储药池和所述除硬储药池均设置有泵送装置，用于将除氟药剂溶液和除硬药剂溶液泵送至所述除氟除硬反应池;
所述酸液储药池和碱液储药池均设置有泵送装置，用于将pH调节药剂溶液泵送至所述pH调节池。
4.根据权利要求1或2所述的一体化污水除氟除硬设备，其特征在于，所述除氟除硬反应池、pH调节池、除氟配药池、除硬配药池、酸液配药池和碱液配药池内均设置搅拌设备。
5.根据权利要求1所述的一体化污水除氟除硬设备，其特征在于，所述配药系统和化学反应系统的各池为同底共壁的一个整体。
6.根据权利要求1所述的一体化污水除氟除硬设备，其特征在于，所述依次排列连接的除氟除硬反应池、pH调节池和沉淀池整体为一同底共外壁合建的中空长方体，其中，所述除氟除硬反应池和所述pH调节池共用第一中间壁，所述pH调节池和所述沉淀池共用第二中间壁;
所述中空长方体的前端立壁上设置有所述除氟除硬反应池的进水口，所述第一中间壁的底部设置有连通所述除氟除硬反应池和所述pH调节池的开口;
所述第二中间壁的上部设置有连通所述pH调节池和所述沉淀池的溢流通道，所述中空长方体的后端立壁上方设置有所述沉淀池的出口。
7.根据权利要求6所述的一体化污水除氟除硬设备，其特征在于，所述除氟除硬反应池上设置有除氟加药口和除硬加药口，所述除氟加药口和除硬加药口设在所述中空长方体的前端立壁上。
8.根据权利要求1所述的一体化污水除氟除硬设备，其特征在于，所述pH调节池上设有酸液加药口和碱液加药口，酸液和碱液分别通过所述酸液加药口和所述碱液加药口注入所述pH调节池。
9.根据权利要求8所述的一体化污水除氟除硬设备，其特征在于，所述pH调节池内还设置有pH监测装置，用于监测所述pH调节池内的pH值;
所述pH调节池内的pH值控制为6～7，所述酸液或碱液的投加量根据pH调节池内的pH值确定。
10.根据权利要求1所述的一体化污水除氟除硬设备，其特征在于，所述沉淀池为斜板沉淀池，所述沉淀池底部设有排泥管，发生除氟除硬化学反应后在沉淀池底累积的化学污泥沿排泥管排至后续污泥处理单元。
说明书
一种一体化污水除氟除硬设备
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种污水除氟除硬设备。
背景技术
近几年，随着光伏产业的迅速发展，光伏产业废水的处理问题逐渐引起人们的关注。光伏产业废水所含污染物主要为高浓度有机物(COD)、酸/碱和高浓度的氟离子，直接排放将对受纳水体造成严重污染，且排水量较大造成水资源的浪费，因此光伏产业废水的处理及回用具有重大意义。
目前，光伏企业为使排水达到国家要求的氟离子浓度≤10mg/L的水质要求，一般采用钙盐沉淀法预先进行降氟处理，即向废水中投加氯化钙或石灰乳生成CaF2沉淀而使氟离子得以去除。钙盐沉淀法具有药剂价格低廉、购买方便、操作简便的优点，但此法一般对于将高浓度含氟废水的氟离子浓度降至30～50mg/L左右较为经济，若要将氟离子浓度降至10mg/L以下则需过量投加大量的钙盐，此时处理成本飙升，相当不经济，且处理后出水硬度极高(通常为2000～4000mg/L)。
若要对经光伏企业钙盐降氟处理后的含氟高硬度废水进行进一步回用处理，一般采用膜处理工艺(如反渗透)，而污水中的高浓度硬度离子(钙离子)极易造成膜表面结垢和膜孔堵塞，严重影响膜设备的正常运行。因此，含氟高硬度废水的膜法回用必须经过软化处理。另外，含氟高硬度废水经过膜工艺处理后，回用水约占2/3，另外的1/3浓水将作为废水排放，此时浓水中氟离子浓度相当于进水时的3倍，远远高于10mg/L的排放要求，因此，若要达标排放仍需进行除氟处理。
综上，对光伏企业钙盐降氟处理后的高硬度含氟废水的回用处理需解决两个问题，一是污水的除硬(即软化)问题，二是低浓度含氟废水的除氟问题。目前，该类废水的回用处理鲜有工程案例，亟需开发一种适应高硬度含氟废水特点的经济可行的除氟除硬工艺设备，从而使高硬度含氟废水的回用成为可能。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种一体化污水除氟除硬设备，工序简化，设备结构简单，一体化，成本低，除氟除硬效果稳定，特别适用于光伏企业钙盐降氟处理后的高硬度含氟废水的回用处理。
(二)技术方案
为了达到上述的目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
一种一体化污水除氟除硬设备，包括配药系统和化学反应系统;
所述配药系统包括除氟药池、除硬药池、酸液药池和碱液药池，分别用于提供所述化学反应系统除氟除硬反应所需的除氟药剂溶液、除硬药剂溶液和pH调节药剂溶液;
所述化学反应系统包括依次排列设置的除氟除硬反应池、pH调节池和沉淀池;
所述除氟药剂溶液和所述除硬药剂溶液分别从所述除氟药池和所述除硬药池配给至所述除氟除硬反应池，所述pH调节药剂溶液从酸液储药池或碱液储药池配给至pH调节池。
所述除氟药池包括除氟配药池和除氟储药池;
所述除硬药池包括除硬配药池和除硬储药池;
所述酸液药池包括酸液配药池和酸液储药池;
所述碱液药池包括碱液配药池和碱液储药池。
所述除氟储药池和所述除硬储药池均设置有泵送装置，用于将除氟药剂溶液和除硬药剂溶液泵送至所述除氟除硬反应池;
所述酸液储药池和碱液储药池均设置有泵送装置，用于将pH调节药剂溶液泵送至所述pH调节池。
所述除氟除硬反应池、pH调节池、除氟配药池、除硬配药池、酸液配药池和碱液配药池内均设置搅拌设备。
所述配药系统和化学反应系统的各池为同底共壁的一个整体。
所述依次排列连接的除氟除硬反应池、pH调节池和沉淀池整体为一同底共外壁合建的中空长方体，其中，所述除氟除硬反应池和所述pH调节池共用第一中间壁，所述pH调节池和所述沉淀池共用第二中间壁;
所述中空长方体的前端立壁上设置有所述除氟除硬反应池的进水口，所述第一中间壁的底部设置有连通所述除氟除硬反应池和所述pH调节池的开口;
所述第二中间壁的上部设置有连通所述pH调节池和所述沉淀池的溢流通道，所述中空长方体的后端立壁上方设置有所述沉淀池的出口。
所述除氟除硬反应池上设置有除氟加药口和除硬加药口，所述除氟加药口和除硬加药口设在所述中空长方体的前端立壁上。
所述pH调节池上设有酸液加药口和碱液加药口，酸液和碱液分别通过所述酸液加药口和所述碱液加药口注入所述pH调节池。
所述pH调节池内还设置有pH监测装置，用于监测所述pH调节池内的pH值;
所述pH调节池内的pH值控制为6～7，所述酸液或碱液的投加量根据pH调节池内的pH值确定。
所述沉淀池为斜板沉淀池，所述沉淀池底部设有排泥管，发生除氟除硬化学反应后在沉淀池底累积的化学污泥沿排泥管排至后续污泥处理单元。
(三)有益效果
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的除氟除硬设备，药剂在药池中组配和储存，方便配给到反应池中，此外将除氟、除硬药剂同时加入同一反应池内，且共用同一pH调节池，即除氟反应和除硬反应合并到一起同时进行，减少了池子数量，简化了工序，节省了反应时间和设备投资成本。
2、除硬反应形成的钙盐沉淀能够吸附和促进F离子随钙盐沉淀的一同沉降去除，同时除硬反应生成的钙盐沉淀能够为除氟反应生成的聚合物沉淀提供晶核，两者形成共沉淀效应相互促进沉淀物质的共同沉降，增强除氟除硬效果。
3、配药系统和化学反应系统的各池为同底共壁的一个整体，各池不分开设置，节省池体占地和材料，从而节约投资成本。
4、与现有技术相比，本实用新型的除氟除硬设备工序简化，设备结构简单，成本低，出水效果好，适用于光伏企业钙盐降氟处理后的高硬度含氟废水的回用处理。