[发明专利]一种处理高浓度含氟废液的净化系统和净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废水处理和资源回收利用技术领域，特别是涉及一种处理高浓度含氟废液的净化系统和净化方法。

背景技术

氟是一种性质极为活泼的非金属元素，在自然界中不能以游离单质存在。单质氟在标准状态下是淡黄色的气体，带有刺激性臭味，在常温下，氟几乎能和所有的元素化合。

自然界中氟主要以萤石、冰晶石以及氟磷酸钙的形式存在。它们都是重要的化工原料,在氟化肼、氟制冷剂、炼铝、磷肥、钢铁等工业生产中被广泛应用。

近年来,我国现代化工业取得了飞速的发展,氟化物的合成、金属冶炼、电子、农药等行业产值日益加大,大量氟工业基地建设投产,由此产生的大量含氟废水也急剧增加,我国氟污染问题也日益严重。如氟化厂排放废水中含氟浓度均在1000mg/L以上,化肥厂产生的含氟废水浓度均在1500mg/L左右,制造玻璃过程中产生的含氟废水浓度在200～2000mg/L之间。

目前国内外用于处理含氟废水的方法有多种,主要是化学沉淀法、混凝沉降法、吸附法、反渗透法、电凝聚法、离子交换树脂法等。应用较多的是化学沉淀法、混凝沉降法以及吸附法,其他方法应用较少。传统的沉淀混凝处理技术，沉降性差，污泥含水量高，固液分离困难，污泥难以回收利用。反渗透法和吸附法等适用范围小，处理氟浓度较低，处理量较小，处理成本高。电凝聚法要消耗大量电能，处理成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供处理高浓度含氟废液的净化系统和净化方法，所述净化系统结构设计合理，使得所述净化方法可以保证出水氟离子达标，出水氯离子含量下降至10ppm以下，同时保证氟化钙底泥回收利用，脱水后可用作装修材料，用于化工行业生产氢氟酸，能够明显减少药剂使用量，降低成本，可以有效处理高浓度废水。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

本发明的一种处理高浓度含氟废液的净化系统，包括沉淀反应槽、流化床结晶反应器和钙液储罐；

其中所述沉淀反应槽底端设有污泥排出口，所述沉淀反应槽顶端的上清液输出端口通过管道与低浓度含氟废水储罐的输入端口相连通，低浓度含氟废水储罐的输出端口通过废水上清液管道与流化床结晶反应器的输入端口相连通，所述废水上清液管道上设有废液泵；

所述钙液储罐的输出端口通过钙液管道与与流化床结晶反应器的输入端口相连通，钙液管道上设有钙液泵；

所述流化床结晶反应器的底端设有氟化钙晶体排出口，顶部设有二次处理出水口。

优选的，所述流化床结晶反应器的侧壁上设有自循环管道，所述自循环管道上设有回流泵。

优选的，所述流化床结晶反应器中的担体为0.1-0.3mm无磁性硅砂。

优选的，所述净化系统还包括PH调节池、PH调节储罐、高浓度含氟废液储槽和固体氯化钙储罐，所述PH调节储罐、高浓度含氟废液储槽的输出端口分别通过管道与PH调节池的输入端口相连接，所述PH调节池和固体氯化钙储罐的输出端口分别通过管道与沉淀反应槽的输入端口相连接。

优选的，所述钙液储罐为氯化钙饱和液储罐，所述净化系统还包括氯化钙搅拌沉降池，所述氯化钙搅拌沉降池的上清液输出端口通过管道与所述氯化钙饱和液储罐相连通。

本发明的另一方面，还包括一种处理高浓度含氟废液的净化方法，包括以下步骤：

(1)利用化学沉淀法去除高浓度含氟废水中的氟离子，得到废水上清液；

(2)将步骤(1)得到的废水上清液和钙液通入到流化床结晶反应器中进行结晶，排出氟化钙晶体，流化床反应器顶部流出的二级出水回流使用或检测达标后排放。

优选的，所述步骤(2)中的钙液为氯化钙饱和溶液。

优选的，所述氯化钙饱和溶液的制备是通过将过量氯化钙通入装有水的氯化钙搅拌沉淀池内搅拌沉淀而制备的。

优选的，所述步骤(1)中的化学沉淀法包括以下步骤：

A、利用PH调节液调节高浓度含氟废水的PH值到5-9；

B、向步骤A中的废水中通入含钙沉淀剂，除去氟化钙污泥。

优选的，所述步骤B中的含钙沉淀剂为氯化钙固体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明工艺流程简单，核心装置流化床结晶反应器制造成本低廉，可处理大部分工业含氟废水，适用于工业化大规模应用，断续处理污水，即处理过程中先进水处理完排水后，再继续进水。