公布日：2023.10.10
申请日：2023.05.24
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/36(2006.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F5/00(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/
52(2023.01)N;C02F5/08(2023.01)N
摘要
本发明属于废水应用技术领域，具体公开了一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统及其工艺，包括焦化废水反渗透浓水池、一级除氟反应池、清净下水反渗透浓水池、二级除硬反应池、三级高效澄清池、除氟除硬产水池、第一污泥浓缩处理系统和第二污泥浓缩处理系统等。本发明的有益效果在于：(1)通过对焦化浓水、清净浓水分流处理，在减少除氟药剂使用量的同时，降低了最终出水氟离子水平，一级除氟反应池在使用石灰进行除氟的同时，提升了出水pH值；二级除硬反应池内只需使用少量氢氧化钠提升pH值；(2)设置的三级高效澄清池，可保证系统出水水质稳定性，通过设施中的加药管线及预留加药管线的药剂投加，能进一步去除出水悬浮物、浊度水平。
权利要求书
1.一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统，其特征在于：包括焦化废水反渗透浓水池、一级除氟反应池、清净下水反渗透浓水池、二级除硬反应池、三级高效澄清池、除氟除硬产水池、第一污泥浓缩处理系统和第二污泥浓缩处理系统；所述一级除氟反应池对焦化废水反渗透浓水池内的焦化浓水进行除氟处理；所述一级除氟反应池出水与清净下水反渗透浓水池内的清净浓水混合，并进入二级除硬反应池进行除硬处理；所述二级除硬反应池进行除硬处理后进入三级高效澄清池；所述三级高效澄清池进行澄清后进入除氟除硬产水池；所述一级除氟反应池、二级除硬反应池分别连接有第一污泥浓缩处理系统、第二污泥浓缩处理系统；其中，焦化废水反渗透浓水池的提升泵出口、清净下水反渗透浓水池的提升泵出口分别设有电磁流量计及流量控制装置；三级高效澄清池与二级除硬反应池之间设有污泥回流管；一级除氟反应池、二级除硬反应池分别设有与第一污泥浓缩处理系统、第二污泥浓缩处理系统连接的排泥管。
2.根据权利要求1所述的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统，其特征在于：所述一级除氟反应池、二级除硬反应池均由前后依次串联的六个搅拌仓、一个沉淀区组成；其中，反应池搅拌仓均设有四座搅拌机，且分别位于第1、3、5、6格，第1格为进水位置，第6格为出水进入沉淀区位置；沉淀区均设有一台中央传动刮泥机，底部设污泥收集装置，并由排泥泵通过排泥管将沉淀污泥分别排入第一污泥浓缩处理系统、第二污泥浓缩处理系统。
3.根据权利要求2所述的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统，其特征在于：所述一级除氟反应池搅拌仓设有石灰浆、聚铁、阴离子聚丙烯酰胺(PAM)加药管道，分别位于第1、3、5格；石灰浆由生石灰(CaO)或熟石灰(Ca(OH)2)配制，投加量控制在1500～2200ppm，并根据焦化浓水中氟离子含量做调整；一级除氟反应池沉淀区出水氟离子不高于20mg/L；沉淀区沉降效果不符合要求时，投加聚铁和阴离子PAM。
4.根据权利要求2所述的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统，其特征在于：所述二级除硬反应池搅拌仓设有液碱(NaOH)、碳酸钠、聚铁、阴离子PAM加药管道，分别位于第1、1、3、5格；液碱起到提升pH的作用，碳酸钠提供碳酸根以沉淀钙离子；第4格设有探入式pH仪，在线监控除硬反应池内pH水平，并由此调控液碱、碳酸钠投加量；沉淀区沉降效果不符合要求时，投加聚铁和阴离子PAM。
5.根据权利要求4所述的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统，其特征在于：所述二级除硬反应池内pH控制在11.3～11.7，聚铁投加量控制在15-20ppm；二级除硬反应池沉淀区出水氟离子不高于8mg/L、总硬度不高于80mg/L、钙硬度不高于25mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统，其特征在于：所述三级高效澄清池由前后依次串联的三个搅拌仓、一个高密沉淀区组成；反应池各搅拌仓均设有搅拌机，第1格为进水位置，第3格为出水进入高密沉淀区位置；高密沉淀区设有一套高密斜管斜板，一套高密分离器，底部设污泥收集装置，并由排泥泵将沉淀污泥排回二级除硬反应池。
7.根据权利要求6所述的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统，其特征在于：所述三级高效澄清池搅拌仓设有聚铁、阴离子PAM加药管道，分别位于第2、3格；搅拌仓预留一处加药管道，位于第1格，用于后续补加药剂使用。
8.根据权利要求6所述的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统，其特征在于：所述三级高效澄清池搅拌仓聚铁投加量控制在15-20ppm；三级高效澄清池高密沉淀区出水浊度不高于5NTU、悬浮物不高于15mg/L、氟离子不高于8mg/L、总硬度不高于80mg/L、钙硬度不高于25mg/L。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统的工艺，其特征在于：包括如下步骤，S1)焦化浓水经泵提升进入一级除氟反应池，并投加除氟药剂、絮凝剂、助凝剂进行搅拌反应，搅拌水力停留时间不低于15min，根据焦化浓水中氟离子控制除氟药剂投加量，充分反应后的混合液在除氟反应池沉淀区进行泥水分离，所得上清液自流入二级除硬反应池；S2)清净浓水在二级除硬反应池入口与一级除氟反应池出水混匀，通过流量计及流量控制装置调节焦化浓水与清净浓水进水比例为1:1～1.2:1；S3)二级除硬反应池内投加除硬药剂、絮凝剂、助凝剂进行充分搅拌反应，搅拌水力停留时间应不低于20min，除硬pH值控制在11.3～11.7，充分反应后的混合液在除硬反应池沉淀区进行泥水分离，所得上清液自流入三级高效澄清池；S4)在三级高效澄清池内投加絮凝剂、助凝剂，此时自二级除硬反应池流出的上清液在三级高效澄清池内去除过高的悬浮物及超量总硬度，三级高效澄清池沉降污泥由污泥泵送回至二级除硬反应池内，并排入第二污泥浓缩处理系统处理。
10.根据权利要求9所述的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统的工艺，其特征在于：所述S1)中的除氟药剂为石灰；所述步骤S3)中的除硬药剂为氢氧化钠、碳酸钠中的一种或两种。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统及其工艺，解决现有背景技术中所存在的问题。
技术方案：本发明的一方面提供一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统，包括焦化废水反渗透浓水池、一级除氟反应池、清净下水反渗透浓水池、二级除硬反应池、三级高效澄清池、除氟除硬产水池、第一污泥浓缩处理系统和第二污泥浓缩处理系统；所述一级除氟反应池对焦化废水反渗透浓水池内的焦化浓水进行除氟处理；所述一级除氟反应池出水与清净下水反渗透浓水池内的清净浓水混合，并进入二级除硬反应池进行除硬处理；所述二级除硬反应池进行除硬处理后进入三级高效澄清池；所述三级高效澄清池进行澄清后进入除氟除硬产水池；所述一级除氟反应池、二级除硬反应池分别连接有第一污泥浓缩处理系统、第二污泥浓缩处理系统；其中，焦化废水反渗透浓水池的提升泵出口、清净下水反渗透浓水池的提升泵出口分别设有电磁流量计及流量控制装置；三级高效澄清池与二级除硬反应池之间设有污泥回流管；一级除氟反应池、二级除硬反应池分别设有与第一污泥浓缩处理系统、第二污泥浓缩处理系统连接的排泥管。
本技术方案的，述一级除氟反应池、二级除硬反应池均由前后依次串联的六个搅拌仓、一个沉淀区组成；其中，反应池搅拌仓均设有四座搅拌机，且分别位于第1、3、5、6格，第1格为进水位置，第6格为出水进入沉淀区位置；沉淀区均设有一台中央传动刮泥机，底部设污泥收集装置，并由排泥泵通过排泥管将沉淀污泥分别排入第一污泥浓缩处理系统、第二污泥浓缩处理系统。
本技术方案的，所述一级除氟反应池搅拌仓设有石灰浆、聚铁、阴离子聚丙烯酰胺(PAM)加药管道，分别位于第1、3、5格；石灰浆由生石灰(CaO)或熟石灰(Ca(OH)2)配制，投加量控制在1500～2200ppm，并根据焦化浓水中氟离子含量做调整；一级除氟反应池沉淀区出水氟离子不高于20mg/L；沉淀区沉降效果不符合要求时，投加聚铁和阴离子PAM。
本技术方案的，所述二级除硬反应池搅拌仓设有液碱(NaOH)、碳酸钠、聚铁、阴离子PAM加药管道，分别位于第1、1、3、5格；液碱起到提升pH的作用，碳酸钠提供碳酸根以沉淀钙离子；第4格设有探入式pH仪，在线监控除硬反应池内pH水平，并由此调控液碱、碳酸钠投加量；沉淀区沉降效果不符合要求时，投加聚铁和阴离子PAM。
本技术方案的，所述二级除硬反应池内pH控制在11.3～11.7，聚铁投加量控制在15-20ppm；二级除硬反应池沉淀区出水氟离子不高于8mg/L、总硬度不高于80mg/L、钙硬度不高于25mg/L。
本技术方案的，所述三级高效澄清池由前后依次串联的三个搅拌仓、一个高密沉淀区组成；反应池各搅拌仓均设有搅拌机，第1格为进水位置，第3格为出水进入高密沉淀区位置；高密沉淀区设有一套高密斜管斜板，一套高密分离器，底部设污泥收集装置，并由排泥泵将沉淀污泥排回二级除硬反应池。
本技术方案的，所述三级高效澄清池搅拌仓设有聚铁、阴离子PAM加药管道，分别位于第2、3格；搅拌仓预留一处加药管道，位于第1格，用于后续补加药剂使用。
本技术方案的，所述三级高效澄清池搅拌仓聚铁投加量控制在15-20ppm；三级高效澄清池高密沉淀区出水浊度不高于5NTU、悬浮物不高于15mg/L、氟离子不高于8mg/L、总硬度不高于80mg/L、钙硬度不高于25mg/L。
本发明的第二方面提供一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统的工艺，包括如下步骤，S1)焦化浓水经泵提升进入一级除氟反应池，并投加除氟药剂、絮凝剂、助凝剂进行搅拌反应，搅拌水力停留时间不低于15min，根据焦化浓水中氟离子控制除氟药剂投加量，充分反应后的混合液在除氟反应池沉淀区进行泥水分离，所得上清液自流入二级除硬反应池；S2)清净浓水在二级除硬反应池入口与一级除氟反应池出水混匀，通过流量计及流量控制装置调节焦化浓水与清净浓水进水比例为1:1～1.2:1；S3)二级除硬反应池内投加除硬药剂、絮凝剂、助凝剂进行充分搅拌反应，搅拌水力停留时间应不低于20min，除硬pH值控制在11.3～11.7，充分反应后的混合液在除硬反应池沉淀区进行泥水分离，所得上清液自流入三级高效澄清池；S4)在三级高效澄清池内投加絮凝剂、助凝剂，此时自二级除硬反应池流出的上清液在三级高效澄清池内去除过高的悬浮物及超量总硬度，三级高效澄清池沉降污泥由污泥泵送回至二级除硬反应池内，并排入第二污泥浓缩处理系统处理。
本技术方案的，所述S1)中的除氟药剂为石灰；所述步骤S3)中的除硬药剂为氢氧化钠、碳酸钠中的一种或两种。
与现有技术相比，本发明的一种焦化废水和清净下水的除氟除硬系统及其工艺的有益效果在于：
(1)通过对焦化浓水、清净浓水分流处理，在减少除氟药剂使用量的同时，降低了最终出水氟离子水平，一级除氟反应池在使用石灰进行除氟的同时，提升了出水pH值，在与清净浓水按1:1～1.2:1的水量进行混匀后，混合液pH值仍可达到11.0～11.5的水平；二级除硬反应池内只需使用少量氢氧化钠提升pH值(一般情况下不需要额外补加氢氧化钠)；
(2)设置的三级高效澄清池，可保证系统出水水质稳定性，通过设施中的加药管线及预留加药管线的药剂投加，能进一步去除出水悬浮物、浊度水平。
（发明人：甘新宇;谭长飞;孙利敏）