一種通過污泥回流作用優(yōu)化廢水除氟的方法及工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通過污泥回流作用優(yōu)化廢水除氟的方法及工藝，目的是對現(xiàn)有除 氟工藝進行改進，改善目前石灰除氟的缺點。
【背景技術】
[0002] 含氟廢水對人體健康和生態(tài)環(huán)境產生很壞的影響。因此，近些年國內外對除氟工 藝有很多的研究。目前國內外形成的主要除氟技術主要包括吸附法、電滲析法、反滲透法、 離子交換法、化學沉淀法等。其中，化學沉淀法中投加石灰的方法是一種成本較低、應用廣 泛的除氟方法，但該方法存在一些不足之處，例如由于石灰本身的特點，導致石灰利用率 低，加藥量大，出水氟離子難以去除到較低水平;對出水要求高的污水，該方法難以實現(xiàn)。
[0003] 本發(fā)明通過將石灰除氟方法與高效沉淀池工藝結合，通過具有污泥回流作用的高 效沉淀池來實現(xiàn)石灰除氟，使石灰得到重復利用，提高絮凝區(qū)污泥濃度，并為氟化鈣提供載 體，強化對氟的去除，改進了以往在常規(guī)處理工藝中石灰投加量大，處理效率低的弊端，實 現(xiàn)石灰的高效利用。具有出水水質好，藥耗少，污泥含固率高，占地面積小的特點。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于揭示一種通過污泥回流作用優(yōu)化廢水除氟的方法及工藝， 在該方法及工藝中，通過向廢水中投加石灰，用硫酸調節(jié)廢水pH為8~9,并投加混凝劑和絮 凝劑的方法達到除氟的目的。重點在于，將沉淀區(qū)的污泥按一定比例回流至絮凝區(qū)，增加污 泥濃度，回流污泥與石灰及污水充分結合，提高石灰利用率，減少石灰投加量，為沉淀提供 載體。
[0005] 本發(fā)明運用一種投加石灰的并將沉淀區(qū)的污泥按一定比例回流至絮凝區(qū)的高效 沉淀的方法及工藝去除廢水中的含氟物質，其具體的技術步驟如下：
[0006] (1)通過自動加藥設備向廢水中加入石灰，用于去除廢水中的氟離子；
[0007] (2)向所述廢水中加入硫酸，從而調節(jié)反應的pH值為8~9;
[0008] (3)向所述廢水中加入混凝劑，產生難溶性的絡合物沉淀；
[0009] (4)向所述廢水中加入絮凝劑，使得沉淀絮凝從而快速沉淀；
[0010] (5)通過具有污泥回流作用的高效沉淀池來實現(xiàn)以上步驟。
[0011]所述方法及工藝中，廢水中投加石灰之后，攪拌時間為15min，
[0012]所述方法及工藝中，廢水中混凝劑后，充分攪拌時間為2~3min;
[0013]所述方法及工藝中，廢水中投加絮凝劑，慢速攪拌15min后，靜止沉淀20min;
[0014] 所述的方法及工藝中，高效沉淀池池底設污泥回流管，將一部分污泥回流至絮凝 區(qū)，回流率為4~8 %。
[0015] 本發(fā)明所述的一種通過污泥回流作用優(yōu)化廢水除氟的方法及工藝，處理得到的污 水中氟的含量15mg/L以下。本發(fā)明方法及工藝與現(xiàn)有方法及工藝相比主要存在以下兩方面 的效果：（1)將石灰除氟方法與高效沉淀池工藝相結合，工藝參數(shù)得到優(yōu)化；（2)高效沉淀池 設污泥回流管，實現(xiàn)污泥回流，增加污泥濃度，提高石灰利用率，減少石灰投加量，節(jié)約成 本，并為沉淀提供載體，加速氟的沉淀。
【附圖說明】
[0016]圖1本發(fā)明的高效沉淀池平面圖
【具體實施方式】
[0017]圖中A.石灰投加區(qū)，B.加酸區(qū)，C.混凝區(qū)，D.絮凝區(qū)，E.沉淀-濃縮區(qū)
[0018] 1.進水管，2.石灰投加管，3.石灰攪拌器，4.硫酸投加管，5.加酸區(qū)攪拌器，6.混凝 劑投加管，7.混凝攪拌器，8.絮凝劑投加管，9.絮凝攪拌器，10.斜管沉淀區(qū)，11.底部管道， 12.污泥回流管道，13.集泥斗，14.集水槽，15.濃縮刮泥機，16.出水管，17.導流筒，18.推流 墻。
[0019] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述。
[0020] 圖1所示的裝置，該含氟廢水處理方法及工藝所用的裝置為高效沉淀池，分為五個 部分:石灰投加區(qū)A，加酸區(qū)B，混凝區(qū)C，絮凝區(qū)D，沉淀-濃縮區(qū)E，五部分之間相互連通。含氟 廢水首先通過進水管1進入石灰投加區(qū)A，在石灰投加區(qū)A用自動加藥裝置通過石灰投加管2 投加濃度為5~10%的石灰溶液，投加量根據進水量自動調節(jié)，廢水中的Ca2+離子和F離子 生成CaF2,攪拌后通過硫酸投加管4投加硫酸調節(jié)pH到8~9,通過混凝劑投加管6投加10% 的混凝劑聚合氯化鋁，經混凝攪拌器7充分攪拌2min后，水中的Ca2+、r與A1進一步形成難溶 的絡合物。污水通過混凝區(qū)C底部管路11進入絮凝區(qū)D底部，底部管道11進一步與絮凝區(qū)D的 導流筒17連通，從而污水進入絮凝區(qū)D的導流筒17,通過絮凝劑投加管8投加絮凝劑溶液，經 絮凝攪拌器9慢速攪拌15min后，通過一個推流墻18進入沉淀-污泥濃縮區(qū)E，靜置沉淀 20min。沉淀-污泥濃縮區(qū)E設有濃縮刮泥機15、污泥回流管道12,通過污泥回流管道12回流4 ~8%的污泥至絮凝區(qū)D的底部，通過濃縮刮泥機15將沉淀在池底的污泥刮至集泥斗13中， 經過處理后的清水經集水槽14收集后通過出水管16排出。
[0021] 所述的設備中，混凝區(qū)C設底部管道11，混凝區(qū)C的污水通過底部管路11進入絮凝 區(qū)D底部，底部管道11進一步與絮凝區(qū)的導流筒17連通;沉淀-濃縮去E池底設污泥回流管道 12,與絮凝區(qū)D相通，將一部分污泥回流至絮凝區(qū)D。
[0022]下面結合實施例對本發(fā)明做出進一步的詳細描述。
[0023]模擬圖1的裝置，制作一個與圖1中裝置的結構功能相似的小試裝置，對本專利所 述的高效沉淀池進行模擬。
[0024] 實施例1
[0025]除氟處理前廢水水質如下表(mg/L):
[0027]取500mL煤化工含氟廢水首先通過小試裝置的進水管1進入石灰投加區(qū)A中，并向 石灰投加區(qū)A投加4mL濃度為10 %的石灰溶液，用機械攪拌器攪拌15min，測其pH值約為11; 待廢水進入加酸區(qū)B后，投加硫酸溶液調節(jié)pH至8~9,硫酸的投加量為1.5mL;待廢水進入混 凝區(qū)C后，投加濃度為10%的聚合氯化鋁混凝劑1.5mL，充分攪拌2min，廢水通過底部管道11 進入絮凝區(qū)D后，加入濃度為10%的絮凝劑聚丙烯酰胺溶液0.5mL，慢速攪拌15min后，污水 通過推流墻18進入模擬沉淀-污泥濃縮區(qū)E，靜置沉淀20min。取出水管16排出的水測其氟含 量。
[0028] 此過程為連續(xù)處理過程，沉淀-污泥濃縮區(qū)E設有污泥回流管道12,通過污泥回流 管道12回流4~8 %的污泥至絮凝區(qū)D的底部，分別取回流量為0 %、4%、6 %、8%、10%、 15%，對比不同回流量時氟的去除效果。
[0030] 由處理結果可知，無回流時，處理后廢水中氟離子的含量為20.5mg/L;有回流時， 處理后廢水中氟離子的含量均降低到15mg/L以下，回流比為4%~8%時，處理后廢水中氟 離子的含量已經達到較低水平;繼續(xù)增大回流量，處理后廢水中氟離子的含量變化不明顯。
[0031] 由此可見，污泥回流率為6%時，對氟的處理效果最佳，無回流效果較差，回流量增 大對去除率影響不大，造成處理成本提高。
[0032] 實施例2
[0033]分4組實驗。保證實施例1中其他條件不變，污泥回流率取6%，取石灰投加區(qū)A中投 加的石灰的量分別為21111^、41111^、61111^、81111^，即投加濃度分別為40〇11^凡、80〇11^凡、120〇11^凡、 1600mg/L。處理結束后，取出水管16排出的水測其氟含量。經除氟處理后，處理后水中的氟 離子濃度見下表：
[0035]由處理結果可見，石灰投加濃度400mgAJljl600mg/L時，處理后廢水中氟離子的含 量在15mg/L以下，其中石灰投加濃度為800mg/L時，處理后廢水中氟離子的濃度最低。此后， 隨著石灰投加濃度的增大，氟的去除效率變化不大。
[0036]另外，經試驗驗證，當無污泥回流時，石灰投加濃度為2000mg/L時，只能將廢水中 氟含量降到12mg/L左右，因此，無污泥回流時，要想達到與有回流時類似的除氟效果，石灰 投加量較大。
[0037]由上述可見，石灰投加濃度取800mg/L即可，石灰的用量較低，加大石灰投加濃度 對氟的去除效率影響不大，造成處理成本提高。并且同無污泥回流時的處理情況相比，大大 降低了石灰的投加量，提高了除氟效率。
【主權項】
1. 一種通過污泥回流作用優(yōu)化廢水除氟的方法及工藝，能夠有效去除水中的含氟物 質，其特征在于： (1) 通過自動加藥設備向廢水中加入石灰，用于去除廢水中的氟離子； (2) 向所述廢水中加入硫酸，從而調節(jié)反應的pH值為8~9; (3) 向所述廢水中加入混凝劑，產生難溶性的絡合物沉淀； (4) 向所述廢水中加入絮凝劑，使得沉淀絮凝從而快速沉淀； (5) 通過具有污泥回流作用的高效沉淀池來實現(xiàn)以上步驟。2. 根據權利要求1所述的方法及工藝，其特征在于，混凝劑選用鋁鹽。3. 根據權利要求1所述的方法及工藝，其特征在于，高效沉淀池池底設污泥回流管道， 將一部分污泥回流至絮凝區(qū)，回流率為4~8%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通過污泥回流作用優(yōu)化廢水除氟的方法及工藝，能夠有效去除水中的含氟物質，通過將石灰除氟方法與高效沉淀池工藝結合，工藝參數(shù)得到優(yōu)化；將高效沉淀池沉淀區(qū)的污泥按一定比例回流至絮凝區(qū)，提高絮凝區(qū)污泥濃度，并為氟化鈣提供載體，強化對氟的去除，改進了以往在常規(guī)處理工藝中石灰投加量大，處理效率低的弊端，實現(xiàn)石灰的高效利用。具有出水水質好，藥耗少，污泥含固率高，占地面積小的特點。
【IPC分類】C02F9/04
【公開號】CN105461106
【申請?zhí)枴緾N201510829149
【發(fā)明人】王曉陽, 閆清云, 劉靜, 姚紅坡, 曹寧
【申請人】北京翰祺環(huán)境技術有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月25日