公布日：2023.11.17
申请日：2023.02.06
分类号：C02F1/28(2023.01)I;C02F1/48(2023.01)I;C02F101/14(2006.01)N
摘要
一种含氟废水的电场强化除氟装置及除氟方法，除氟方法为在处理槽中位于阳极板和阴极板之间填充吸附填料，将阳极板和阴极板与直流电源相连后，使位于阳极板和阴极板之间电场中的吸附填料感应带电，从而通过阳极板与阴极板之间的吸附力、吸附填料两侧因感应带电而产生的吸附力以及吸附填料自身的吸附力协同吸附氟离子。本发明可实现含氟废水中氟离子的高效脱除，对含氟废水中氟离子的净化效果显著。
权利要求书
1.一种含氟废水的电场强化除氟装置，包括处理槽(6)以及相对分布于处理槽(6)中的阳极板(2)和阴极板(5)，其特征在于：在处理槽(6)中位于阳极板(2)和阴极板(5)之间的位置填充有吸附填料(1)，吸附填料(1)用于在阳极板(2)和阴极板(5)之间产生的电场中感应带电以吸附氟离子。
2.根据权利要求1所述的一种含氟废水的电场强化除氟装置，其特征在于：吸附填料(1)为活性炭。
3.根据权利要求1所述的一种含氟废水的电场强化除氟装置，其特征在于：阳极板(2)为石墨毡电极板，阴极电极板为不锈钢电极板。
4.根据权利要求1所述的一种含氟废水的电场强化除氟装置，其特征在于：处理槽(6)为矩形槽。
5.根据权利要求4所述的一种含氟废水的电场强化除氟装置，其特征在于：阳极板(2)和阴极板(5)分别设置在处理槽(6)的长度方向的两端。
6.根据权利要求5所述的一种含氟废水的电场强化除氟装置，其特征在于：在处理槽(6)靠近阳极板(2)一端的底部设有进水口(3)，在处理槽(6)靠近阴极板(5)一端的顶部设有出水口(4)。
7.根据权利要求6所述的一种含氟废水的电场强化除氟装置，其特征在于：进水口(3)和出水口(4)处仅设有用于避免吸附填料(1)流出的过滤网。
8.根据权利要求6所述的一种含氟废水的电场强化除氟装置，其特征在于：还包括用于搅动处理槽(6)中的吸附填料(1)的搅动机构，搅动机构包括喷嘴(8)和泵(9)，喷嘴(8)固定在处理槽(6)中对应出水口(4)处并竖向向下分布，泵(9)的出水端与喷嘴(8)连通，泵(9)的进水端连接于处理槽(6)中。9.根据权利要求8所述的一种含氟废水的电场强化除氟装置，其特征在于：喷嘴(8)位于阴极板(5)相背于出水口(4)的一侧，且喷嘴(8)的喷头位于出水口(4)的下方。
10.根据权利要求8所述的一种含氟废水的电场强化除氟装置，其特征在于：阴极板(5)的下方设有弧形的导向板(12)，导向板(12)的两端分别与处理槽(6)的底部和侧部固定，并由导向板(12)和处理槽(6)的底部及侧部间合围出与泵(9)的进水端相连的吸水腔(10)，导向板(12)的顶部开设有用于连通吸水腔(10)和处理槽(6)的吸水孔(11)，且吸水孔(11)的孔径小于吸附填料(1)。
11.一种含氟废水的电场强化除氟方法，其特征在于：在处理槽(6)中位于阳极板(2)和阴极板(5)之间填充吸附填料(1)，将阳极板(2)和阴极板(5)与直流电源(7)相连后，使位于阳极板(2)和阴极板(5)之间电场中的吸附填料(1)感应带电，从而通过阳极板(2)与阴极板(5)之间的吸附力、吸附填料(1)两侧因感应带电而产生的吸附力以及吸附填料(1)自身的吸附力协同吸附氟离子。
12.根据权利要求11所述的一种含氟废水的电场强化除氟方法，其特征在于：吸附填料(1)为活性炭。
发明内容
本发明旨在提供一种含氟废水的电场强化除氟装置及除氟方法，实现含氟废水中氟离子的高效脱除。
为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种含氟废水的电场强化除氟装置，包括处理槽以及相对分布于处理槽中的阳极板和阴极板，在处理槽中位于阳极板和阴极板之间的位置填充有吸附填料，吸附填料用于在阳极板和阴极板之间产生的电场中感应带电以吸附氟离子。
优选的，吸附填料为活性炭。
优选的，阳极板为石墨毡电极板，阴极电极板为不锈钢电极板。
优选的，处理槽为矩形槽。
优选的，阳极板和阴极板分别设置在处理槽的长度方向的两端。
优选的，在处理槽靠近阳极板一端的底部设有进水口，在处理槽靠近阴极板一端的顶部设有出水口。
优选的，进水口和出水口处仅设有用于避免吸附填料流出的过滤网。
优选的，还包括用于搅动处理槽中的吸附填料的搅动机构，搅动机构包括喷嘴和泵，喷嘴固定在处理槽中对应出水口处并竖向向下分布，泵的出水端与喷嘴连通，泵的进水端连接于处理槽中。
优选的，喷嘴位于阴极板相背于出水口的一侧，且喷嘴的喷头位于出水口的下方。
优选的，阴极板的下方设有弧形的导向板，导向板的两端分别与处理槽的底部和侧部固定，并由导向板和处理槽的底部及侧部间合围出与泵的进水端相连的吸水腔，导向板的顶部开设有用于连通吸水腔和处理槽的吸水孔，且吸水孔的孔径小于吸附填料。
一种含氟废水的电场强化除氟方法，在处理槽中位于阳极板和阴极板之间填充吸附填料，将阳极板和阴极板与直流电源相连后，使位于阳极板和阴极板之间电场中的吸附填料感应带电，从而通过阳极板与阴极板之间的吸附力、吸附填料两侧因感应带电而产生的吸附力以及吸附填料自身的吸附力协同吸附氟离子。
优选的，吸附填料为活性炭。
图中标记：1、吸附填料，2、阳极板，3、进水口，4、出水口，5、阴极板，6、处理槽，7、直流电源，8、喷嘴，9、泵，10、吸水腔，11、吸水孔，12、导向板。
本发明装填有具有导电性的吸附填料，并且通过设置阴极板与阳极板施加电场强化吸附除氟。相比于传统吸附法，吸附填料在电场作用下因感应带电而使其两侧呈正负两极，利用电场强化吸附填料对氟离子的吸附，使工业含氟废水中的氟离子被高效脱除。相比于电容去离子法除氟，本发明的阴极板与阳极板之间添加吸附填料，氟离子不仅可以被阳极板吸附，而且可以被极化后的吸附填料吸附，除氟效率高。
本发明将吸附法与电容去离子法进行有机结合后应用于脱除含氟废水中的氟离子，利用电场强化吸附除氟，可达到“1+1>2”的目标，实现高效脱除含氟废水中的氟离子。经试验证明，本发明对含氟废水中氟离子的净化效果可达到常规方法的数倍。
（发明人：李程;王敬楠;赵星宇;申明周;蒋兴家;崔新安）