CN105461106A

CN105461106A - 一种通过污泥回流作用优化废水除氟的方法及工艺

Info

Publication number: CN105461106A
Application number: CN201510829149.5A
Authority: CN
Inventors: 王晓阳; 闫清云; 刘静; 姚红坡; 曹宁
Original assignee: BEIJING HANQI ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING HANQI ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2016-04-06

Abstract

本发明公开了一种通过污泥回流作用优化废水除氟的方法及工艺，能够有效去除水中的含氟物质，通过将石灰除氟方法与高效沉淀池工艺结合，工艺参数得到优化；将高效沉淀池沉淀区的污泥按一定比例回流至絮凝区，提高絮凝区污泥浓度，并为氟化钙提供载体，强化对氟的去除，改进了以往在常规处理工艺中石灰投加量大，处理效率低的弊端，实现石灰的高效利用。具有出水水质好，药耗少，污泥含固率高，占地面积小的特点。

Description

一种通过污泥回流作用优化废水除氟的方法及工艺

技术领域

本发明涉及一种通过污泥回流作用优化废水除氟的方法及工艺，目的是对现有除氟工艺进行改进，改善目前石灰除氟的缺点。

背景技术

含氟废水对人体健康和生态环境产生很坏的影响。因此，近些年国内外对除氟工艺有很多的研究。目前国内外形成的主要除氟技术主要包括吸附法、电渗析法、反渗透法、离子交换法、化学沉淀法等。其中，化学沉淀法中投加石灰的方法是一种成本较低、应用广泛的除氟方法，但该方法存在一些不足之处，例如由于石灰本身的特点，导致石灰利用率低，加药量大，出水氟离子难以去除到较低水平；对出水要求高的污水，该方法难以实现。

本发明通过将石灰除氟方法与高效沉淀池工艺结合，通过具有污泥回流作用的高效沉淀池来实现石灰除氟，使石灰得到重复利用，提高絮凝区污泥浓度，并为氟化钙提供载体，强化对氟的去除，改进了以往在常规处理工艺中石灰投加量大，处理效率低的弊端，实现石灰的高效利用。具有出水水质好，药耗少，污泥含固率高，占地面积小的特点。

发明内容

本发明的主要目的在于揭示一种通过污泥回流作用优化废水除氟的方法及工艺，在该方法及工艺中，通过向废水中投加石灰，用硫酸调节废水pH为8～9，并投加混凝剂和絮凝剂的方法达到除氟的目的。重点在于，将沉淀区的污泥按一定比例回流至絮凝区，增加污泥浓度，回流污泥与石灰及污水充分结合，提高石灰利用率，减少石灰投加量，为沉淀提供载体。

本发明运用一种投加石灰的并将沉淀区的污泥按一定比例回流至絮凝区的高效沉淀的方法及工艺去除废水中的含氟物质，其具体的技术步骤如下：

(1)通过自动加药设备向废水中加入石灰，用于去除废水中的氟离子；

(2)向所述废水中加入硫酸，从而调节反应的pH值为8～9；

(3)向所述废水中加入混凝剂，产生难溶性的络合物沉淀；

(4)向所述废水中加入絮凝剂，使得沉淀絮凝从而快速沉淀；

(5)通过具有污泥回流作用的高效沉淀池来实现以上步骤。

所述方法及工艺中，废水中投加石灰之后，搅拌时间为15min，

所述方法及工艺中，废水中混凝剂后，充分搅拌时间为2～3min；

所述方法及工艺中，废水中投加絮凝剂，慢速搅拌15min后，静止沉淀20min；

所述的方法及工艺中，高效沉淀池池底设污泥回流管，将一部分污泥回流至絮凝区，回流率为4～8％。

本发明所述的一种通过污泥回流作用优化废水除氟的方法及工艺，处理得到的污水中氟的含量15mg/L以下。本发明方法及工艺与现有方法及工艺相比主要存在以下两方面的效果：(1)将石灰除氟方法与高效沉淀池工艺相结合，工艺参数得到优化；(2)高效沉淀池设污泥回流管，实现污泥回流，增加污泥浓度，提高石灰利用率，减少石灰投加量，节约成本，并为沉淀提供载体，加速氟的沉淀。

附图说明

图1本发明的高效沉淀池平面图

具体实施方式

图中A.石灰投加区，B.加酸区，C.混凝区，D.絮凝区，E.沉淀-浓缩区

1.进水管，2.石灰投加管，3.石灰搅拌器，4.硫酸投加管，5.加酸区搅拌器，6.混凝剂投加管，7.混凝搅拌器，8.絮凝剂投加管，9.絮凝搅拌器，10.斜管沉淀区，11.底部管道，12.污泥回流管道，13.集泥斗，14.集水槽，15.浓缩刮泥机，16.出水管，17.导流筒，18.推流墙。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1所示的装置，该含氟废水处理方法及工艺所用的装置为高效沉淀池，分为五个部分：石灰投加区A，加酸区B，混凝区C，絮凝区D，沉淀-浓缩区E，五部分之间相互连通。含氟废水首先通过进水管1进入石灰投加区A，在石灰投加区A用自动加药装置通过石灰投加管2投加浓度为5～10％的石灰溶液，投加量根据进水量自动调节，废水中的Ca²⁺离子和F^-离子生成CaF₂，搅拌后通过硫酸投加管4投加硫酸调节pH到8～9，通过混凝剂投加管6投加10％的混凝剂聚合氯化铝，经混凝搅拌器7充分搅拌2min后，水中的Ca²⁺、F^-与Al进一步形成难溶的络合物。污水通过混凝区C底部管路11进入絮凝区D底部，底部管道11进一步与絮凝区D的导流筒17连通，从而污水进入絮凝区D的导流筒17，通过絮凝剂投加管8投加絮凝剂溶液，经絮凝搅拌器9慢速搅拌15min后，通过一个推流墙18进入沉淀-污泥浓缩区E，静置沉淀20min。沉淀-污泥浓缩区E设有浓缩刮泥机15、污泥回流管道12，通过污泥回流管道12回流4～8％的污泥至絮凝区D的底部，通过浓缩刮泥机15将沉淀在池底的污泥刮至集泥斗13中，经过处理后的清水经集水槽14收集后通过出水管16排出。

所述的设备中，混凝区C设底部管道11，混凝区C的污水通过底部管路11进入絮凝区D底部，底部管道11进一步与絮凝区的导流筒17连通；沉淀-浓缩去E池底设污泥回流管道12，与絮凝区D相通，将一部分污泥回流至絮凝区D。

下面结合实施例对本发明做出进一步的详细描述。

模拟图1的装置，制作一个与图1中装置的结构功能相似的小试装置，对本专利所述的高效沉淀池进行模拟。

实施例1

除氟处理前废水水质如下表(mg/L)：

取500mL煤化工含氟废水首先通过小试装置的进水管1进入石灰投加区A中，并向石灰投加区A投加4mL浓度为10％的石灰溶液，用机械搅拌器搅拌15min，测其pH值约为11；待废水进入加酸区B后，投加硫酸溶液调节pH至8～9，硫酸的投加量为1.5mL；待废水进入混凝区C后，投加浓度为10％的聚合氯化铝混凝剂1.5mL，充分搅拌2min，废水通过底部管道11进入絮凝区D后，加入浓度为10％的絮凝剂聚丙烯酰胺溶液0.5mL，慢速搅拌15min后，污水通过推流墙18进入模拟沉淀-污泥浓缩区E，静置沉淀20min。取出水管16排出的水测其氟含量。

此过程为连续处理过程，沉淀-污泥浓缩区E设有污泥回流管道12，通过污泥回流管道12回流4～8％的污泥至絮凝区D的底部，分别取回流量为0％、4％、6％、8％、10％、15％，对比不同回流量时氟的去除效果。

由处理结果可知，无回流时，处理后废水中氟离子的含量为20.5mg/L；有回流时，处理后废水中氟离子的含量均降低到15mg/L以下，回流比为4％～8％时，处理后废水中氟离子的含量已经达到较低水平；继续增大回流量，处理后废水中氟离子的含量变化不明显。

由此可见，污泥回流率为6％时，对氟的处理效果最佳，无回流效果较差，回流量增大对去除率影响不大，造成处理成本提高。

实施例2

分4组实验。保证实施例1中其他条件不变，污泥回流率取6％，取石灰投加区A中投加的石灰的量分别为2mL、4mL、6mL、8mL，即投加浓度分别为400mg/L、800mg/L、1200mg/L、1600mg/L。处理结束后，取出水管16排出的水测其氟含量。经除氟处理后，处理后水中的氟离子浓度见下表：

由处理结果可见，石灰投加浓度400mg/L到1600mg/L时，处理后废水中氟离子的含量在15mg/L以下，其中石灰投加浓度为800mg/L时，处理后废水中氟离子的浓度最低。此后，随着石灰投加浓度的增大，氟的去除效率变化不大。

另外，经试验验证，当无污泥回流时，石灰投加浓度为2000mg/L时，只能将废水中氟含量降到12mg/L左右，因此，无污泥回流时，要想达到与有回流时类似的除氟效果，石灰投加量较大。

由上述可见，石灰投加浓度取800mg/L即可，石灰的用量较低，加大石灰投加浓度对氟的去除效率影响不大，造成处理成本提高。并且同无污泥回流时的处理情况相比，大大降低了石灰的投加量，提高了除氟效率。

Claims

1.一种通过污泥回流作用优化废水除氟的方法及工艺，能够有效去除水中的含氟物质，其特征在于：

(2)向所述废水中加入硫酸，从而调节反应的pH值为8～9；

(3)向所述废水中加入混凝剂，产生难溶性的络合物沉淀；

(4)向所述废水中加入絮凝剂，使得沉淀絮凝从而快速沉淀；

(5)通过具有污泥回流作用的高效沉淀池来实现以上步骤。

2.根据权利要求1所述的方法及工艺，其特征在于，混凝剂选用铝盐。

3.根据权利要求1所述的方法及工艺，其特征在于，高效沉淀池池底设污泥回流管道，将一部分污泥回流至絮凝区，回流率为4～8％。