[发明专利]一种含氟废水的组合处理工艺及设备

说明书

本发明公开了一种含氟废水的组合处理工艺及设备，属于环保技术领域。它包括一种含氟废水的组合处理工艺，包括以下步骤：S1将高浓度含氟废水中投加钙进行沉淀处理；S2将S1出水投加磷酸根进行预调节后过滤；S3将S2出水进入生化处理单元；所述步骤S2中磷酸根为磷酸钾或磷酸钠，投加后搅拌混合均匀。本发明采用了在传统的沉淀初步除氟的基础上，将投加磷酸盐单独作为在生化处理前补充磷元素的步骤，在进一步除氟的同时，有效地解决了传统沉淀法中生化处理单元长期运行稳定性下降的问题。

技术领域

本发明属于环保技术领域，更具体地说，涉及一种含氟废水的组合处理工艺及设备。

背景技术

氟是人体必须的微量元素，人体摄入氟的主要途径是水体中的氟离子。适量的氟对人体牙釉质的形成、骨骼钙化等有重要作用，但摄入过量的氟对DNA和蛋白质均有一定程度的毒害作用。氟是所有元素中电负性最高、化学性质最为活泼的一种非金属元素。在光伏、集成电路等行业中，氢氟酸用于硅片的制绒、蚀刻，清洗产生的工业废水中含有高浓度的氟离子。我国工业废水排放标准要求氟离子排放浓度低于10mg/L；饮用水标准要求氟离子浓度低于1mg/L。目前主要的除氟方法包括沉淀法、电化学法、吸附法、离子交换法及膜过滤等，其中沉淀法是工业含氟废水的最常用处理方法，相较于其他方法具有工艺流程简单、处理量大、运行成本低等优势。

传统的沉淀法一般通过加钙、混凝的三级沉淀法除氟，而由于氟化钙本身的性质，其溶度积限制了氟离子浓度的降低，同时细小的氟化钙沉淀容易附着在石灰表面导致除氟效率降低。传统沉淀法通常只能将氟离子降低到8-20mg/L，因而导致深度处理中树脂吸附除氟负荷过高，大大降低了吸附处理效率，深度除氟运行成本较高。

中国发明专利申请号为20181006408.6，公开日为2018年6月8日的现有技术公开了一种废水除氟的方法和装置。该申请案的除氟方法包括如下步骤：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。在上述申请案中，化学沉淀生成氟化钙沉淀除氟，絮凝剂投加PAC或PAM，絮凝沉淀之后的氟离子浓度为7-10mg/L，对阴离子交换树脂有较大的负荷，吸附效率较低，运行周期短，运行成本高。

沉淀法如中国发明专利申请号为201811591424.4，公开日为2019年2月22日的现有技术涉及一种含氟废水二级沉淀和絮凝联用的处理方法，分别采用Ca(OH)₂和CaCl₂沉淀剂对含氟废水进行二次沉淀，有效促进CaF₂颗粒成长，强化沉淀分离；然后再经过改性PAC复合吸附絮凝剂对含氟废水进行絮凝处理，利用絮凝剂的助凝吸附作用以及离子效应，可显著提高对水中F^-的离子交换、吸附和卷扫等能力，最大限度地降低水中氟离子的浓度，确保出水达标排放，对高浓度含氟工业废水的达标排放处理具有非常实用的应用价值。

中国发明专利申请号为201510180962.4，公开日为2015年7月22日的现有技术涉及一种含氟废水综合处理工艺，其步骤如下：(1)沉淀步骤：将含氟无机废水pH调节为弱碱性，搅拌条件下加入沉淀剂沉淀，取上清液，得含氟无机沉淀液；(2)水解步骤：将所得含氟无机沉淀液与有机废水在水解缺氧池中混合，同时加入活性污泥进行水解反应，得水解液；(3)除氮步骤：将所得水解液先后经过缺氧池反硝化，好氧池硝化和膜生物反应池过滤，得除氮溶液；(4)反渗透步骤：将所得除氮溶液引入反渗透膜装置中反渗透除杂，得到中水。在该现有技术中，针对沉淀后的出水，又进行了脱氮的生化处理步骤，但本课题组在研究中发现，采用现有方法，生成氟化钙沉淀出水经生化处理进一步去除硝态氮时，在运行一段时间后，生化处理的效率会降低，导致生化处理单元的使用周期较短，难以长期运行。

因此，基于现有技术的缺陷，亟须开发一种新的处理方法，从而有效解决化学沉淀法对生化池运行不稳定或运行周期短的问题。

发明内容

1.要解决的问题