申请日2018.01.23
公开(公告)日2018.06.08
IPC分类号C02F9/04; C02F101/14
摘要
本发明涉及一种含氟废水处理方法，具体涉及一种高浓度含氟废水中除氟的方法和装置，除氟性能优异，成本低廉，重复性高。采用以下技术方案实现：一种废水除氟的方法，包括以下依次进行的步骤：采用无机酸或碱调节废水pH、化学沉淀、絮凝沉淀、阴离子交换、活性炭或木质素吸附;本发明废水除氟的装置包括依次连接的沉淀池、絮凝沉淀器、静沉池、离子交换塔和吸附塔。本发明书述方法和装置能在现有净化处理方法后进一步深度净化，可将含氟废水的氟离子含量降至1‑3ppm，可广泛应用于工业除氟领域。
权利要求书
1.一种废水除氟的方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：
pH调节：调节含氟离子的废水至pH在6-8之间;
化学沉淀：搅拌下，往pH调节后的含氟废水中缓慢添加饱和氢氧化钙溶液和氯化钙溶液，直到废水的pH值为7.5-8，搅拌0.5-1小时，收集上层清液;
絮凝沉淀：将化学沉淀后的废水中添加絮凝剂并进行搅拌，待形成絮凝沉淀后，静止2-4h,底部排泥，收集上清液;
阴离子交换：将絮凝沉淀后所得的上清液通过装填有聚苯乙烯架构的强碱型阴离子交换树脂的离子交换塔，所述离子交换塔可以为一个或多个串联设置;
吸附：将阴离子交换后得到的废水经过吸附塔吸附后，收集出水;所述吸附塔中填料为木质素或活性炭中的一种或两种混合。
2.根据权利要求1所述的一种废水除氟的方法，其特征在于，所述pH调节试剂为无机酸或碱。
3.根据权利要求1所述的一种废水除氟的方法，其特征在于，所述氯化钙加入量为氟离子浓度的2-3倍。
4.根据权利要求1所述的一种废水除氟的方法，其特征在于，所述絮凝剂为PAC或PAM中的一种或两种。
5.一种废水除氟的装置，其特征在于，包括依次连接的沉淀池(1)、絮凝沉淀器(2)、静沉池(3)、离子交换塔(4)和吸附塔(5)，上述装置通过导管相连;
所述沉淀池(1)内设有搅拌器(11);
所述絮凝沉淀器(2)内设有多层网格状装置(21)、PAC添加系统和PAM添加系统;
所述离子交换塔(4)可以为一个或多个串联设置。
说明书
一种废水除氟的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种废水除氟的方法和装置，属于工业废水净化环保领域。
背景技术
含氟废水来源于磷肥、硫酸、电解铝、石油化工、电子元件制造等产业部门，此类废水含氟量高，若不经处理，会对环境造成严重污染。人们日常饮用水含氟量一般控制在0.4～0.6mg/L，长期饮用氟离子浓度大于1mg/L的水对人体不利，严重的会引起氟斑牙与氟骨症以及其他一些疾病，最终使人丧失劳动能力，还会引起多种过敏反应、遗传性疾病、癌症、新生儿缺陷，甚至会诱发肿瘤的发生，严重影响人们的身体健康和全民经济发展。
国内外对高氟饮用水的处理技术做过不少研究，发展出的除氟方法有：化学沉淀法、絮凝沉淀法、吸附法、电渗析法等，但现有的这些除氟方法不同程度地存在处理费用高、适用性差、氟含量难以达标等问题。
公开号为CN101062817A 的发明专利公开了一种处理含有氟离子废水的方法，在含氟废水中加硫酸溶液，反应之后，再加高分子絮凝剂进行絮凝沉淀，通过上清液排放、固液分离的方法实现;该方法只适用于低浓度含氟废水处理，为了实现对高浓度含氟废水的处理，还要通过与沉淀法配合使用。
发明内容
本发明克服上述现有技术的不足，提供了一种高浓度含氟废水中除氟的方法和装置，采用本方案出发方法，除氟性能优异，成本低廉，重复性高，可广泛推广应用。
本发明采用以下技术方案实现：一种废水除氟的方法，包括以下依次进行的步骤：
pH调节：调节含氟离子的废水至pH在6-8之间;
化学沉淀：搅拌下，往pH调节后的含氟废水中缓慢添加饱和氢氧化钙溶液和氯化钙溶液，直到废水的pH值为7.5-8，搅拌0.5-1小时，收集上层清液;
絮凝沉淀：将化学沉淀后的废水中添加絮凝剂并进行搅拌，待形成絮凝沉淀后，静止2-4h,底部排泥，收集上清液;
阴离子交换：将絮凝沉淀后所得的上清液通过装填有聚苯乙烯架构的强碱型阴离子交换树脂的离子交换塔，所述吸附塔中填料为木质素或活性炭中的一种或两种混合;
吸附：将阴离子交换后得到的废水经过吸附塔吸附后，收集出水;所述吸附塔中填料为木质素或活性炭中的一种或两种混合。
所述pH调节试剂为无机酸或碱。
所述氯化钙加入量为氟离子浓度的2-3倍。
所述絮凝剂为PAC或PAM中的一种或两种。
一种废水除氟的装置，包括依次连接的沉淀池、絮凝沉淀器、静沉池、离子交换塔和吸附塔，上述装置通过导管相连;
所述沉淀池内设有搅拌器;
所述絮凝沉淀器内设有多层网格状装置、PAC添加系统和PAM添加系统;
所述离子交换塔可以为一个或多个串联设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的除氟方法简单，成本低廉，重复性高，除氟性能优异，可广泛推广应用，所用装置使用方便、运行灵活、适用范围广，可较好地保障除氟效果及整体出水水质，具有较好的推广应用前景。
(2)本发明进行沉淀前，先将废水pH调到6-8之间，有利于避免当废水中存在其他强电解质杂质时导致的盐效应，增强除氟效果。
(3)加入一定量的氯化钙与氢氧化钙同时进行沉淀，由于同离子效应，增强除氟效果，同时氯化钙的量控制在氟离子浓度的2-3倍，既使反应加快，反应充分，又节省试剂用量。
(4)本申请在化学沉淀和絮凝沉淀之后进行阴离子交换，增强除氟率，并且改变阴离子交换法投资大和除氟率低、适用范围小的问题。
(5)本申请最后使用活性炭或木质素进行吸附，进一步吸附氟离子、色素、异味和废水处理过程中引入的铝离子。原料成本低廉，木质素可以从造纸黑液中提取，既降低成本的同时改善环境，易于实现广泛推广应用。