一种用于废水深度脱氟的处理工艺的制作方法

本发明属于废水深度处理领域，尤其涉及一种用于废水深度脱氟的处理工艺。

背景技术：

氟是人体必需的微量元素之一，但当水中氟含量高于1mg/l时，则会引起氟斑牙病，若长期饮用含量高于4mg/l的水会引起氟骨病。因此，为了保证水质安全和人类健康，对超过1mg/l含氟水需进行深度除氟处理。

含氟废水的处理方法主要有钙盐沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、电渗析法以及反渗透法，其中电渗析法和反渗透法由于处理成本较高而少有应用。钙盐沉淀法采用投加cacl2或ca（oh）2提供ca²⁺与f^-反应生成难溶的caf2沉淀去除f^-，由于氟化钙在18℃的水中溶液度为16mg/l，换算成f^-浓度为7.9mg/l，同时废水中常含有一定量的盐类，如硫酸钠和氯化钠等，这些盐类的存在会进一步增大氟化钙的溶解度，难以满足氟含量低于1mg/l的要求，吸附法由于吸附材料吸附容量低，运行周期短，同时投资较高，因此缺乏有效深度除氟方法。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种用于废水深度脱氟的处理工艺，该工艺将预脱氟系统、浸没式超滤系统和深度除氟系统相结合，实现了氟的有效去除，出水氟离子降低至1mg/l以下。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于废水深度脱氟处理工艺，先向所述废水中投加脱氟剂，进行预脱氟后进入浸没式超滤系统分离污泥和废水，废水进入络合脱氟系统处理，最终出水氟离子降低至1mg/l以下。

所述预脱氟投加的脱氟剂优选为经无机铝混凝剂、钙剂、有机高分子絮凝剂复配而成，投加量为200~1000mg/l，反应时间为20~60min。

所述浸没式超滤系统停留时间为30~120min，膜通量为30~60l/m²l，反洗频率为15~30min/次，通过排泥维持污泥浓度为2000~5000mg/l。

所述络合脱氟系统包含至少两套固定床系统，一用一再生；所述固定床内装填al型树脂。

所述络合脱氟废水停留时间为10~60min，再生周期为24~48h。

再生剂为硫酸铝、明矾或氯化铝中的一种或多种；再生液浓度为5~15%，再生流量为5~10bv/h，再生时间为60min~120min。

络合脱氟系统再生产生的再生废液回流至预脱氟系统进一步利用再生剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明公开了一种用于废水深度脱氟的处理工艺，该工艺通过将预脱氟处理系统和络合脱氟系统相结合，实现了深度去除氟化物的目标，可将氟离子降低至1mg/l以下；

（2）本处理工艺中产生的污泥主要成分为氢氧化铝胶体颗粒，对氟离子具有一定的吸附作用，采用浸没式超滤分离污泥和废水，提高了污泥的停留时间，即提高氢氧化铝胶体颗粒与氟离子的接触时间，有效提高氟化物去除率；

（3）al型树脂再生废液为含氟含铝废液，将再生废液循环至预脱氟系统，一方面利用废液中残留的铝离子的絮凝作用，同时可去除再生废液中的氟离子，避免了废液排放，同时有效充分利用了再生剂。

附图说明

图1是本发明用于废水深度脱氟的处理工艺流程图。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

如图1所示，一种用于废水深度脱氟处理工艺，先向所述废水中投加脱氟剂，进行预脱氟后进入浸没式超滤系统分离污泥和废水，废水进入络合脱氟系统处理，最终出水氟离子降低至1mg/l以下。

预脱氟投加的脱氟剂优选为经无机铝混凝剂、钙剂、有机高分子絮凝剂复配而成，投加量为200~1000mg/l，200mg/l、300mg/l、400mg/l、500mg/l、600mg/l、700mg/l、800mg/l、900mg/l、1000mg/l，反应时间为20~60min，20min、30min、40min、50min、60min。

浸没式超滤系统停留时间为30~120min，30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、、100min、110min、120min，膜通量为30~60l/m²l，30l/m²l、40l/m²l、50l/m²l、60l/m²l，反洗频率为15~30min/次，15min/次、16min/次、17min/次、18min/次、19min/次、20min/次、21min/次、22min/次、23min/次、24min/次、25min/次、26min/次、27min/次、28min/次、29min/次、30min/次，通过排泥维持污泥浓度为2000~5000mg/l，2000mg/l、2100mg/l、2200mg/l、2300mg/l、2400mg/l、2500mg/l、2600mg/l、2800mg/l、3000mg/l、3200mg/l、3500mg/l、3600mg/l、3800mg/l、4000mg/l、4200mg/l、4500mg/l、4600mg/l、48mg/l、5000mg/l。

络合脱氟系统包含至少两套固定床系统，一用一再生；所述固定床内装填al型树脂。

络合脱氟废水停留时间为10~60min，10min、20min、30min、40min、50min、60min再生周期为24~48h，24h、25h、26h、28h、30h、31h、32h、33h、35h、38h、40h、42h、44h、46h、48h。

再生剂为硫酸铝、明矾或氯化铝中的一种或多种；再生液浓度为5~15%，5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%，再生流量为5~10bv/h，5bv/h、6bv/h、7bv/h、8bv/h、9bv/h、10bv/h，再生时间为60min~120min，60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min。

络合脱氟系统再生产生的再生废液回流至预脱氟系统进一步利用再生剂。

实施例1

某钢铁企业外排水氟离子含量为32mg/l，废水首先进入预脱氟系统，脱氟剂kl108投加量为300mg/l,反应时间为20min，浸没式超滤停留时间60min，膜通量为50l/m2•l，反洗频率为15min/次，通过排泥维持污泥浓度为2000mg/l，预脱氟系统产水氟离子含量为5.2mg/l，预脱氟产水进入络合脱氟系统，络合脱氟系统包含两套固定床系统，一用一再生，反应器内装填al型树脂，络合脱氟废水停留时间20min，再生周期为48h，再生剂为硫酸铝，再生液浓度为5%，再生流量为10bv/h，再生时间为60min，树脂再生产生的再生废液回流至预脱氟系统进一步利用。

实施例2

某钢铁企业外排水氟离子含量为95mg/l，废水首先进入预脱氟系统，脱氟剂kl108投加量为600mg/l,反应时间为30min，浸没式超滤停留时间60min，膜通量为40l/m2•l，反洗频率为20min/次，通过排泥维持污泥浓度为3000mg/l，预脱氟系统产水氟离子含量为6.3mg/l，预脱氟产水进入络合脱氟系统，络合脱氟系统包含两套固定床系统，一用一再生，反应器内装填al型树脂，络合脱氟废水停留时间40min，再生周期为36h，再生剂为硫酸铝，再生液浓度为10%，再生流量为5bv/h，再生时间为100min，树脂再生产生的再生废液回流至预脱氟系统进一步利用。

实施例3

某钢铁企业外排水氟离子含量为140mg/l，废水首先进入预脱氟系统，脱氟剂kl108投加量为900mg/l,反应时间为100min，浸没式超滤停留时间60min，膜通量为30l/m2•l，反洗频率为30min/次，通过排泥维持污泥浓度为2000mg/l，预脱氟系统产水氟离子含量为8.6mg/l，预脱氟产水进入络合脱氟系统，络合脱氟系统包含两套固定床系统，一用一再生，反应器内装填al型树脂，络合脱氟废水停留时间60min，再生周期为24h，再生剂为硫酸铝，再生液浓度为15%，再生流量为5bv/h，再生时间为120min，树脂再生产生的再生废液回流至预脱氟系统进一步利用。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。