[发明专利]一种煤气化含氟废水的处理方法和装置

说明书

本发明涉及一种煤气化含氟废水的处理方法和装置。本发明的煤气化含氟废水的处理装置包括初除氟反应池、精除氟反应器、精除氟沉降罐、处理剂配制罐、氢氧化钙配制罐、管式过滤器、澄清桶、煤气化装置洗水桶及相关的连通管路；解决当前工艺技术存在的反应时间长、废水处理总成本高的弊端，与树脂吸附法相比，无需增加经精密过滤系统，煤气化装置排放的废水可直接进行除氟处理，流程简单；废水处理过程中反应时间短，且处理后的废水可根据生产需要灵活调整并回收利用，减少废水处理的总量，从而有效的降低企业污水处理的综合成本；处理后废水中氟离子的含量低于10ppm，达到国家一级排放标准。

技术领域

本发明涉及一种含氟废水的处理方法和装置，本发明尤其涉及一种煤气化含氟废水的处理方法和装置。

背景技术

当前，含氟废水主要来源于化工、农药、氟矿的开采及下游产品的生产、火力发电等行业。近些年来氟化工及其相关行业的快速发展，使得含氟废水每年的排放量在以万吨计的数量在增长；另外，由于废水处理的技术相对落后，导致大量的含氟废水排放至工厂周边水域，居民长期饮用氟离子含量不达标的水将引起黄斑病、肾功能障碍、氟骨病等病症，身心健康受到严重的影响。

针对废水中氟的排放，国标GB 8978-1996中明确了最高浓度排放标准，详见表1。为达到国家标准，含氟废水在处理的方法上有一些进展。目前报道的方法有吸附法、化学沉淀法、混凝沉淀法、电絮凝法、反渗透法、生化法等。

表1污水中氟化物最高允许排放浓度GB 8978—1996

吸附法一般用于低浓度(30ppm)含氟废水的处理，效果显著。然而该方法中得确保废水在吸附剂中有足够的停留时间，因而不适用于处理废水总量较大的工况；化学沉淀法适合高浓度(100ppm)含氟废水的一级处理，处理后会副产大量的固体废弃物，处理不当将造成次级污染，废水总处理成本较高；混凝沉淀法仅仅适合低浓度含氟废水的处理，一般不单独使用；电絮凝、反渗透法投资成本高，操作复杂；生化法适用于氟浓度较低的有机工业废水，目的在于降低废水的毒性，然而该方法对于废水的pH，COD等参数要求较高。

国内，研究较多且具工业化应用前景的是化学沉淀和混凝沉淀的组合处理方法.如湖北省氟化工工程技术研究中心利用氢氧化钙对六氟磷酸锂生产的废水进行初步除氟，使废水中氟离子降到20ppm-30ppm左右，再采用其自制的矿化剂(主要成分为铁铝复合试剂配合稀土元素按一定比例组成)进一步处理废水，处理后的废水中氟离子浓度能够达到污水排放一级标准标准(氟含量≤10ppm)。中核建中核燃料元件有限公司采用联合投加Ca(OH)₂和CaCl₂对核工业废水进行除氟，除氟效果较好，能将高氟含量废水中的氟离子降到10ppm以下。然而上述两种除氟工艺中，存在着能耗高，反应时间较长等问题，若将上述技术直接应用在煤气化废水氟处理中，还会将氯离子引入到煤气化系统当中，造成装置氯根腐蚀。

国外，废水中氟处理集中在吸附法上。其中较为著名的当属特迈斯公司的树脂吸附法，该公司生产的杜笙Tulsion系列离子交换树脂在国际市场上占有一席之地。用该树脂进行除氟后，废水中的氟离子含量最低能够达到1ppm以下。然而，采用该工艺方法，对废水的预处理要求较高，尤其是对废水中的SS(固体悬浮物)以及总硬度要求较严，SS和总硬度超标将导致树脂表面很快被污染，孔径被堵塞，造成树脂的吸附周期大幅度缩短，吸附效果变差。工艺需配套精密的废水预处理系统，预处理系统的费用占总建设费用比例较大。

因此，发明一种反应时间短、能耗低、除氟效率高、装置总建设和运行成本较低的工艺技术迫在眉睫。

发明内容

本发明目的在于解决当前工艺技术存在的反应时间长、废水处理总成本高的弊端，提供一种煤气化含氟废水的处理方法和装置，在减少反应时间、降低总成本前提下，使处理后废水中氟离子的含量低于10ppm，达到国家一级排放标准。

本发明的技术方案如下：