[发明专利]一种高含氟污水的处理方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种污水处理技术，特别是属于一种在氟化工行业中对高浓度氟化物废水进行处理的方法。

【背景技术】

氟是人体必需的微量元素之一，饮用水氟含量缺乏时，易患龋齿病，相反，如果长期饮用含氟浓度高于1mg/L的饮用水，则又会引起氟斑牙病，严重时还会引起氟骨病。按照国家标准：工业废水氟离子浓度应低于10mg/L，饮用水氟离子浓度应低于1mg/L。

目前，国内外所采用的含氟污水处理方法主要有：钙盐沉淀法、铝盐沉淀法、吸附法和其它类方法(例如：冷却法、树脂交换法、活性炭、反渗透、电渗析等)。其中：吸附法主要适用于低浓度的含氟(3mg/L以下)饮用水的脱氟，且处理水量小；其它类方法，由于成本太高，实践中很少应用。因此，工业上含氟污水常用的处理方法为钙盐沉淀法和铝盐沉淀法。

对于高浓度含氟工业废水，则以钙盐沉淀法为主，通过向废水中投加石灰，使氟离子与钙离子生成CaF₂沉淀而除去。因此，该方法具有工艺简单、处理方便、费用低等优点。但是，由于如下原因，该法在实际应用中存在不足：

氟离子是一种化学性质非常活泼的非金属离子，大多数氟化物的溶解度相当大。18℃时，氟化钙在水中的溶解度为16.3mg/L，按氟离子计为7.9mg/L；如果水中含有一定量的盐类，例如：氯化钠、硫酸钠、氯化铵，就会增大氟化钙的溶解度。因此，用石灰处理后的废水中，氟含量一般不会低于20～30mg/L。尽管石灰价格便宜，但溶解度低，只能以乳状液投加，由于生成的CaF₂沉淀会包裹在Ca(OH)₂颗粒的表面，使之不能被充分利用，因而用量大。再则，投加石灰乳时，即使其用量使废水PH达到12，也只能使废水中氟离子下降到15mg/L左右，且水中悬浮物含量很高，不能达到国家排放标准。

另外，治理难度大的原因还在于：CaF₂是一种非常细微的颗粒物，比重小、粘度大，因而使分离CaF2变得非常麻烦，从而导致废水含氟量超标。

【发明内容】

为解决现有技术存在的上述不足，本发明旨在提供一种高浓度含氟污水的处理方法，使处理后的工业污水氟离子浓度降至10mg/L以下，符合国家排污标准。

为实现上述目的，本处理方法包括以下步骤：

一种高含氟污水的处理方法，其特征是：利用四只依次溢流反应池，按照钙∶氟＝3∶1重量比，使污水与浓度为5％的氢氧化钙溶液在1#反应池内充分混合；2#反应池内，使1#池溢流水与浓度为8％、重量为40％氢氧化钙乳液的氯化钙溶液充分混合；3#反应池内，使2#池溢流水与浓度为1％、重量为2#池溢流水量的40mg/l的聚铝溶液混合；4#反应池内，使3#池溢流水与浓度为10％、重量为3#池溢流水量的20mg/l的聚丙烯酰胺溶液混合；从4#反应池出来的处理水送入一辐流式沉淀池，辐流式沉淀池上层液排入清水池，下层污泥抽吸至污泥浓缩罐，进一步沉淀、分离。

如上所述的一种高浓度含氟污水的处理方法，其特征是：所述四只依次溢流反应池的进水口均设有导流区，氢氧化钙乳液、氯化钙溶液、PAC溶液或PAM溶液均投放在导流区内。

如上所述的一种高浓度含氟污水的处理方法，其特征是：所述辐流式沉淀池采用中心进水，下部中心重力排泥方法，进行上层清水和污泥分离。

如上所述的一种高浓度含氟污水的处理方法，其特征是：所述四只依次溢流反应池内均设有框式搅拌机。

有益效果：本发明综合、改良利用了含氟污水处理中的钙盐沉淀法和铝盐沉淀法，即“四步法”进行处理，依次在四个反应池内完成中和、混合、絮凝和混凝过程。前两步为钙盐沉淀法，即：首先投加略过量的氢氧化钙形成氟化钙沉淀去除氟离子，再投加CaCl₂，加强“同离子效应”，来降低氟化钙在水中的溶解度，使含氟废水中的氟离子，绝大部分成为沉淀被分离。通过此步处理后可以保证废水中的氟离子浓度低于10mg/L。后两步为铝盐沉淀法，即：利用聚合铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)形成絮凝剂和混凝剂，对废水中的氟离子及氟盐进行配体交换、物理吸附、卷扫，将氟化钙颗粒全部形成大的矾花，使其沉淀后脱离废水，从而进一步降低废水中氟离子的浓度，使生成的沉淀物快速聚凝沉淀。再则，采用大容量的辐流沉淀池，形成足够的停留时间，来保证“矾花”的沉淀安全，这样就可以安全地保证排出废水氟离子浓度不超标。

辐流式沉淀池采用中心进水，下部中心重力排泥，从而保证沉淀不被泛起，比其他沉淀方法和排泥方法要可靠。