本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种有利于污泥资源化的酸性含氟废水的分段处理方法。
背景技术：
高纯石墨是现代科技与工业发展的重要原料，石墨提纯产生的酸性含氟废水具有环境风险，含氟废水处理是石墨行业健康发展的重要保证。石墨提纯产生的含氟废水水质复杂，氟离子浓度很高，是氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸的混合液，同时含有钙离子、镁离子、铁离子、氟硅酸根离子等成分。含氟废水的主要处理方法包括化学沉淀、混凝沉淀、吸附、离子交换、反渗透和电渗析等。
化学沉淀法是指在废水中投加沉淀剂，使得废水中的氟与沉淀剂发生沉淀反应，生成难溶于水的氟化物沉淀或者氟化物吸附于形成的沉淀物共同沉淀，通过自然沉降或过滤等方法进行固液分离，从而实现除氟，降低废水中的氟含量，常用的沉淀剂有生石灰、熟石灰、钙盐等。化学沉淀法在含氟废水的处理中应用普遍，尤其是高浓度含氟废水的处理。
混凝沉淀法为在废水中投加混凝剂，在溶液中形成胶体，从而吸附一部分氟离子，同时通过搅拌和混凝剂的作用使胶体脱稳，再经过絮凝过程，形成上清液和沉积的絮体，将水中的氟转移至絮体中，同时促进污泥的沉降。混凝沉淀法经济实用，设备简单，操作也比较容易，但是存在污泥量较大，药剂量较大，出水含无机盐离子等问题。如采用铝盐混凝剂出水往往含有大量溶解铝，而且水中亦含有溶解态的含氟络合物，除氟不彻底，存在安全隐患。
吸附法是将含氟废水通过吸附装置，氟离子与吸附剂上的基团或离子发生离子交换，从而去除废水中的氟离子。吸附法是一种基于接触法的表面过程，通常用于处理氟离子浓度较低的废水，适用于饮用水除氟，或者经过预处理的水的深度处理。
离子交换、反渗透和电渗析等方法处理效率高，效果好，出水水质稳定，但需要对原水进行预处理，且建设和运行费用高，技术较复杂，应用较少。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的污水处理成本高、处理效果不理想、技术较复杂等问题，提供了一种有利于污泥资源化的酸性含氟废水的分段处理方法。
本发明使用沉淀工艺中的钙盐沉淀法投加氧化钙将废水处理至中性，同时钙离子和氟离子生成氟化钙沉淀，将溶液中的氟离子去除。本发明针对氢氟酸法提纯石墨过程中产生的两种废水进行分别处理，第一种废水氟离子浓度很高在10000mg/l以上，而第二种废水氟离子浓度仅为285mg/l，其他成分如氯离子、硫酸根离子等也是一段水高得多。说明第二种废水较第一种废水是较为纯净的水，杂质含量少，氟离子含量低，相应酸性也较低。本发明通过沉淀+吸附二级处理工艺将废水处理至中性，氟离子浓度在10mg/l以下。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种有利于污泥资源化的酸性含氟废水的分段处理方法，所述方法具体步骤如下：
步骤一：沉淀：将高浓度酸性含氟废水通入储水池一进行储存，在囤积5m3后，利用水泵将高浓度含氟废水打到中和沉淀池一，向中和沉淀池一内加入氧化钙120g/l，开启机械搅拌桨搅拌30~40min，转速为250~300r/min；将低浓度酸性含氟废水通入储水池二，在囤积5m3后，利用水泵将低浓度含氟废水打到中和沉淀池二，向中和沉淀池二内加入氧化钙15g/l，开启机械搅拌桨搅拌30~40min，转速为250~300r/min；
步骤二：吸附：将步骤一反应后的沉淀物及废水通入板框压滤机进行泥水分离，得到的污泥外运，上清液泵送到调节池，在调节池内使用盐酸或氢氧化钠将上清液的ph调节至中性后，进入吸附塔，吸附塔除水即为达标排放水。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
（1）选择氧化钙作为沉淀剂，比氢氧化钙成本低，比碳酸钙处理调节ph能力强，污泥量少。钙盐沉淀法处理后，出水ph为中性，氟离子浓度在20mg/l左右。
（2）通过将废水分段处理，提高了氧化钙的利用率，与废水混合处理相比，分段处理每吨废水氧化钙消耗量减少21kg，节约了成本。
（3）污泥体积减少20%，第一种污泥的氟化钙纯度为80%左右，第二种污泥的氟化钙纯度为20%左右，混合废水的污泥氟化钙纯度为50%左右。污泥纯度的提高有利于其资源化利用如烧制氟铝酸盐水泥、陶瓷烧结、烧砖，或者浮选提取氟化钙等，分段处理实现了污泥减量化，并便于资源化利用。
（4）吸附处理可以有效地进一步去除氟离子浓度，保证出水氟离子浓度在10mg/l以下。使用氢氧化钠和硫酸铝可以有效的再生吸附饱和的活性氧化铝，吸附量下降不大。
（5）整体工艺占地面积小，操作简单，方便易行，效果可靠。
附图说明
图1为本发明处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，均应涵盖在本发明的保护范围之中。
具体实施方式一：本实施方式记载的是一种有利于污泥资源化的酸性含氟废水的分段处理方法，所述方法具体步骤如下：
步骤一：沉淀：将高浓度酸性含氟废水通入储水池一1进行储存，在囤积5m3后，利用水泵将高浓度含氟废水打到中和沉淀池一3，向中和沉淀池一3内加入氧化钙120g/l，开启机械搅拌桨搅拌30~40min，转速为250~300r/min；将低浓度酸性含氟废水通入储水池二2，在囤积5m3后，利用水泵将低浓度含氟废水打到中和沉淀池二4，向中和沉淀池二4内加入氧化钙15g/l，开启机械搅拌桨搅拌30~40min，转速为250~300r/min；
步骤二：吸附：将步骤一反应后的沉淀物及废水通入板框压滤机5进行泥水分离，得到的污泥外运，上清液泵送到调节池6，在调节池6内使用盐酸或氢氧化钠将上清液的ph调节至中性后，进入吸附塔7，吸附塔7除水即为达标排放水，吸附塔出水实时检测氟离子浓度，当氟离子浓度超过10mg/l时，对吸附剂进行再生，再生液使用氢氧化钠溶液，活化剂使用硫酸铝溶液。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种有利于污泥资源化的酸性含氟废水的分段处理方法，步骤一中，所述高浓度酸性含氟废水一中氟离子浓度≧10000mg/l，低浓度酸性含氟废水二中氟离子浓度为285mg/l。
实施例1
本实施例以鸡西市奥宇石墨集团的两段含氟废水作为水样，使用分段钙盐沉淀法处理含氟废水，之后用活性氧化铝吸附法进行吸附，具体方案如下：
一段水进入储水池1，在囤积5m3后，使用水泵打到中和沉淀池，加入氧化钙120g/l，开启机械搅拌桨搅拌40min，转速为300r/min。
一段水进入储水池2，在囤积5m3后，使用水泵打到中和沉淀池，加入氧化钙15g/l，开启机械搅拌桨搅拌40min，转速为300r/min。
两段水中和反应后通过污泥泵打入板式压滤机，进行泥水分离，污泥外运处理，出水排入调节池。
调节池内加入盐酸和氢氧化钠调节ph为7。使用过滤泵将调节池中的水打入活性氧化铝吸附塔。
吸附塔出水进行氟离子浓度检测，当超过10mg/l时，对吸附剂进行再生，再生液选择0.6mol/l的氢氧化钠溶液，再生时间为5小时。再生后用自来水冲洗至出水为中性，再用1%的硫酸铝溶液活化3h，之后用自来水冲洗。
经沉淀+吸附处理后，出水ph为中性，氟离子浓度在10mg/l以下。