一种煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺。

背景技术：

废水处理就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源。将废水中各污染物分离出来或将其转化成无害物质的过程，随着社会的不断发展，越来越重视环境保护，需要对工业废水、生物污水以及养殖废水等进行净化处理，避免污染环境，其中对煤气化含氟废水以及化肥厂化工厂含氟废水的处理较为重要。

目前对煤气化含氟废水以及化肥厂化工厂含氟废水进行处理的工艺，灵活性较差、操作自动化程度低，且工艺复杂，不能适用于空间位置有限以及改造工程的污水处理，不能实现通过采用一体化预处理絮凝沉淀设备可以根据需求随时变化和调整，有需求时切换进入运行工作状态、没有需求时候可以切换停止工作减小和降低运行成本，无法达到提高一体化预处理絮凝沉淀设备实用性和灵活性的目的，从而对煤气化含氟废水以及化肥厂化工厂含氟废水的处理十分不利。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺，解决了现有的煤气化含氟废水以及化肥厂化工厂含氟废水进行处理的工艺，灵活性较差、操作自动化程度低，且工艺复杂，不能适用于空间位置有限以及改造工程的污水处理，不能实现通过采用一体化预处理絮凝沉淀设备可以根据需求随时变化和调整，有需求时切换进入运行工作状态、没有需求时候可以切换停止工作减小和降低运行成本，无法达到提高一体化预处理絮凝沉淀设备实用性和灵活性目的的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺，具体包括以下步骤：步骤s11、废水的在线监测和处理：废水首先进入在线检测仪，当在线检测仪检测到所述废水的含氟量小于或等于阈值时，所述废水直接进入调节池，当在线检测仪检测到所述废水的含氟量大于所述阈值时，所述废水进入一体化絮凝沉淀设备，经过一体化设备处理后再进入调节池；步骤s12、废水的均质、均量和ph调节：由调节池对废水进行均质和均量后，输送至ph调节池，调节所述废水的ph值至预设范围；步骤s13、废水的除氟处理：将ph调节池中废水输送至缓冲罐，再从底部进入除氟过滤器，所述除氟过滤器的底部设置有滤网和/或石英砂，所述滤网和/或石英砂的上方设置有活性氧化铝填料，废水的氟化物含量达标后排出。

进一步地，所述工艺还包括：步骤s21、除氟过滤器的反洗及再生：将反洗水从除氟过滤器的顶部进水，底部反洗管出水，对所述除氟过滤器进行反洗，将再生液从除氟过滤器底部输送至所述除氟过滤器内，直至将所述除氟过滤器充满，对滤料进行浸泡，浸泡完成后排空并冲洗，完成对所述除氟过滤器的再生；步骤s22、反洗水和再生液的自然沉淀处理：将反洗水或再生液排至反洗液储存池，经过自然沉淀后，底部污泥输送至污泥池，上清液输送至絮凝沉淀设备；步骤s23、废水的絮凝处理：向絮凝沉淀设备中分别添加含钙离子溶液和絮凝剂，混合液经沉淀后，底部污泥输送至污泥池，上清液输送至调节池。

进一步地，所述步骤s11中,所述废水进入一体化絮凝沉淀设备，经过一体化设备处理包括：向所述一体化絮凝沉淀设备中投加含钙离子溶液，并搅拌，其中，搅拌器的转速为60-80r/min、搅拌时间为10-15min；向所述一体化絮凝沉淀设备中投加聚合氯化铝絮凝剂pac，并搅拌，搅拌器为两级转速，其中，第一级搅拌器的转速为15-30r/min、搅拌时间为5-10min，第二级搅拌器的转速为8-15r/min、时间为10-15min；向所述一体化絮凝沉淀设备中投加聚丙烯酰胺絮凝剂pam，并搅拌，搅拌器的转速为5-10r/min、搅拌时间为10-15min。

进一步地，所述步骤s12中，由调节池对废水进行均质和均量后，输送至ph调节池包括：通过变频输送泵将废水输送至ph调节池，通过超声波液位计检测调节池和ph调节池的水位，并控制所述变频输送泵的工作频率，其中，当调节池水位低于0.5m或ph调节池水位高于设计正常水位0.5m时，所述变频输送泵停止运行，当调节池水位不低于0.5m，ph调节池水位低于最高水位且高于设计正常水位时，所述变频输送泵进行10hz的低频率运行，当调节池水位不低于0.5m，ph调节池水位低于正常设计水位时，所述变频输送泵进行50hz的满负荷运行。

进一步地，所述步骤s13中，将ph调节池中废水输送至缓冲罐，再从底部进入除氟过滤器包括：通过变频进水泵将调节ph后废水加压至除氟过滤器，通过恒压供水配电柜控制所述变频进水泵的工作频率，设定运行压力后，通过主管道远传压力表反馈信号，当压力表反馈信号低于设定压力时，升高所述变频进水泵的工作频率直至实际压力等于设定的所述运行压力，所述变频进水泵至少包括一台，当第一台变频进水泵满频率运转且不满足压力时，自动启动第二台水泵并逐渐升高频率，以此类推。

进一步地，所述步骤s12中，由调节池对废水进行均质和均量后，输送至ph调节池，调节所述废水的ph值至预设范围包括：通过计量泵将酸液或碱液加至管道混合器，并通过在线ph计监测ph调节池中废水的ph值，当ph调节池中废水的ph值达到所述预设范围时，计量泵自动停止运行。

进一步地，所述步骤s22中，上清液输送至絮凝沉淀设备包括：通过上清液泵将上清液输送至絮凝沉淀设备，其中，当所述反洗液储存池的水位高于预设水位值时，所述上清液泵自动启动，同时絮凝沉淀设备自动启动，当所述反洗液储存池的水位低于所述预设水位值时，所述上清液泵自动停止运行，同时絮凝沉淀设备自动停止运行。

进一步地，所述步骤s23中,底部污泥输送至污泥池包括:通过污泥泵将底部污泥输送至污泥池，其中，所述污泥泵按预设周期启动排泥。

进一步地，通过电动阀控制面板设置除氟过滤器的运行状态，其中，当进水压力增大或出水流量减少时，将所述除氟过滤器设置为反洗模式，当进水水质正常，反洗后出水仍不达标时，将所述除氟过滤器设置为再生模式。

进一步地，当在线检测仪检测到所述废水的含氟量大于所述阈值时，所述废水进入一体化絮凝沉淀设备之前，所述工艺还包括：将所述废水输送至缓存池，向所述缓存池中加入活性炭进行吸附处理。

(三)有益效果

本发明提供了一种煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：该煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺，具体包括以下步骤：步骤s11、废水的在线监测和处理：废水首先进入在线检测仪，当在线检测仪检测到所述废水的含氟量小于或等于阈值时，所述废水直接进入调节池，当在线检测仪检测到所述废水的含氟量大于所述阈值时，所述废水进入一体化絮凝沉淀设备，经过一体化设备处理后再进入调节池；步骤s12、废水的均质、均量和ph调节：由调节池对废水进行均质和均量后，输送至ph调节池，调节所述废水的ph值至预设范围；步骤s13、废水的除氟处理：将ph调节池中废水输送至缓冲罐，再从底部进入除氟过滤器，所述除氟过滤器的底部设置有滤网和/或石英砂，所述滤网和/或石英砂的上方设置有活性氧化铝填料，废水的氟化物含量达标后排出。可实现大大增强了工艺的灵活性，操作自动化程度高，简单方便，尤其针对空间位置有限以及改造工程尤为适用，一体化预处理絮凝沉淀设备可以根据需求随时变化和调整，有需求时切换进入运行工作状态、没有需求时候可以切换停止工作减小和降低运行成本，且该一体化预处理絮凝沉淀设备还可以车载或者吊装某一空闲位置具有极高的实用性和灵活性。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺的示意框图；

图2为根据本发明实施例的一体化絮凝沉淀设备结构的正视图；

图3为根据本发明实施例的一体化絮凝沉淀设备结构的俯视图；

图4为根据本发明实施例的布水管开孔示意图；

图5为根据本发明实施例的排泥管开孔示意图；

图6为根据本发明实施例的一种煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺的流程图；

图7为根据本发明实施例的进出水水质经处理后各指标的数据表图。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明实施例提供一种技术方案：一种煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺，具体包括以下步骤：

步骤s11、废水的在线监测和处理：废水首先进入在线检测仪，当在线检测仪检测到废水的含氟量小于或等于阈值时，废水直接进入调节池，当在线检测仪检测到废水的含氟量大于阈值时，废水进入一体化絮凝沉淀设备，经过一体化设备处理后再进入调节池。

在一个可选的实施例中，当在线检测仪检测到含氟量小于或等于4时，废水直接进入调节池，当在线检测仪检测到含氟量大于4时，废水进入一体化絮凝沉淀设备，先经过一体化设备处理后再进入调节池。可选地，如果存在含量相对较高的竞争吸附离子，如so42-、cl-等，且有机物含量较高时，需要在一体化絮凝沉淀设备之前设置缓存池，加入活性炭吸附，吸附之后进入一体化絮凝沉淀设备。可选地，启动水泵前，检查进出口阀门是否开启，传动轴周边是否有异物，自吸罐水位不得低于二分之一，取样进行检测时，应先排掉取样阀管道中水体，保证水样为新鲜出水；

步骤s12、废水的均质、均量和ph调节：由调节池对废水进行均质和均量后，输送至ph调节池，调节废水的ph值至预设范围；

在一个可选的实施例中，ph值预设范围为6.5-7.0，由调节池对原水进行均质和均量后，经变频输送泵提升至ph调节池，在此过程中通过计量泵向管道混合器中加入浓硫酸，使ph达到6.5-7.0之间，启动变频进水泵前，需先打开除氟过滤器进水阀或主管道联通阀，控制柜应先设定压力为0.05mpa，半分钟后升至所需压力，流量计读数紊乱时，应打开缓冲罐上部排气阀，直至出水，避免撞击浓硫酸加药管线及拆卸加药系统配件；

步骤s13、废水的除氟处理：将ph调节池中废水输送至缓冲罐，再从底部进入除氟过滤器，除氟过滤器的底部设置有滤网和/或石英砂，滤网和/或石英砂的上方设置有活性氧化铝填料，废水的氟化物含量达标后排出。

在一个可选的实施例中，通过变频进水泵将ph调节池中原水输送至缓冲罐后从底部进入除氟过滤器，过滤器底部铺有滤网及石英砂，能够降低进水浊度及悬浮物，石英砂上方装有大量活性氧化铝填料，能够有效吸附水中氟化物，出水氟化物含量达标后排至总排渠。可选地，及时清理进水滤网和调节池水中漂浮杂质，除氟过滤器为除氟设备，需保证进水浊度符合要求，调节进出水水量时，应缓慢旋转出口蝶阀及直排联通蝶阀，正常运行时应完全关闭联通蝶阀，避免干扰出水水质；

可选地，本发明实施例的一种煤气化以及化肥厂含氟废水处理工艺还包括：

步骤s21、除氟过滤器的反洗及再生：将反洗水从除氟过滤器的顶部进水，底部反洗管出水，对除氟过滤器进行反洗，将再生液从除氟过滤器底部输送至除氟过滤器内，直至将除氟过滤器充满，对滤料进行浸泡，浸泡完成后排空并冲洗，完成对除氟过滤器的再生；

步骤s22、反洗水和再生液的自然沉淀处理：将反洗水或再生液排至反洗液储存池，经过自然沉淀后，底部污泥输送至污泥池，上清液输送至絮凝沉淀设备；

步骤s23、废水的絮凝处理：向絮凝沉淀设备中分别添加含钙离子溶液和絮凝剂，混合液经沉淀后，底部污泥输送至污泥池，上清液输送至调节池。

在一个可选的实施例中，根据进水水质及水量情况，需对除氟过滤器进行定期反洗及再生，反洗用水为原水，从过滤器顶部进水，底部反洗管出水，再生液采用清水或浊度较低的原水配制的硫酸铝溶液，通过再生泵从过滤器底部输送至过滤器内，直至将过滤器充满并循环15分钟，然后停止再生泵并关闭再生电动阀，对滤料进行浸泡，浸泡完成后排空并冲洗，然后投入正常使用，除氟过滤器上的电动蝶阀打开及关闭均需要一定时间，15秒左右，在日常操作中应确保其完全开启或关闭后，再进行下一步操作，电动阀自动模式与手动模式禁止同时开启，再生时，向过滤器内注入再生液，先打开相应过滤器再生电动阀，后启动再生泵，注完再生罐药液后，过滤器未满，需继续加注，先停止再生泵，后关闭再生电动阀，对过滤器进行放空时，为确保能够完全排净，应启动放空电动阀，并打开取样阀；反洗水与再生液均排至反洗液储存池，在经过自然沉淀后，底部污泥通过污泥泵输送至污泥池，上清液通过上清液泵提升至絮凝沉淀设备；同时向絮凝沉淀设备中分别添加氯化钙、聚合氯化铝絮凝剂pac和聚丙烯酰胺絮凝剂pam，氯化钙能够与水中高含量氟化物形成氟化钙固体，pac和pam能够有效对水中悬浮物及固体进行絮凝沉淀，混合液经过斜管沉淀池后，底部污泥通过污泥泵输送至污泥池，上清液溢流至清水池，经清水泵返回至调节池。

在一个可选的实施例中，将原水提升至一体化絮凝沉淀设备，在一体化设备中经过三次投加药物和四次搅拌，第一次投加氯化钙，搅拌器的转速控制在60-80r/min、时间10-15min，第二次投加聚合氯化铝絮凝剂pac，搅拌器为两级转速、第一级搅拌器的转速控制在15-30r/min、搅拌时间为5-10min，第二级搅拌器的转速控制在8-15r/min、时间为10-15min，第三次投加聚丙烯酰胺絮凝剂pam搅拌器的转速控制在5-10r/min、时间10-15min。

在一个可选的实例中，通过变频输送泵将原水提升至ph调节池，通过超声波液位计控制频率，调节池水位低于0.5m或ph调节池水位高于设计正常水位0.5m时，停止运行，ph调节池水位低于最高水位和高于设计正常水位时，进行10hz的低频率运行，低于正常设计水位时，进行50hz的满负荷运行。

在一个可选的实施例中，通过变频进水泵将调节ph后原水加压至除氟过滤器，通过恒压供水配电柜控制频率，设定运行压力后，通过主管道远传压力表反馈信号，低于设定压力时，升高频率直至实际压力等于设定压力，当第一台水泵满频率运转且不满足压力时，自动启动第二台水泵并逐渐升高频率，以此类推。

在一个可选的实施例中，ph调节池中废水的ph值预设范围为6.5-7.0，通过计量泵将浓硫酸加至管道混合器，调节原水ph，通过在线ph计进行监测，启动计量泵后，当水池原水ph高于7.0时，自动加入硫酸，当水池ph低于6.5时，计量泵自动停止运行。

在一个可选的实例中，絮凝沉淀设备处理反洗液储存池中废水，当水池水位高于2m时，上清液泵将自动启动，后续相关设备也将自动启动，后续相关设备包括絮凝沉淀设备上的钙盐搅拌器、3台絮凝搅拌器、氯化钙计量泵、pac计量泵及pac罐搅拌器，将反洗水池中上清液进行沉淀处理，当反洗液储存池水位低于2m时，上清液泵自动停止，上述相关设备也同时停止运行，巡检时应注意上清液泵状态，絮凝设备附属清水泵通过浮球液位开关控制启停，高液位自动启动，将清水输送至调节池，低液位自动停止。

在一个可选的实施例中，絮凝沉淀设备在运行时，污泥泵每4小时手动开启排泥1小时，反洗液储存池污泥泵根据水池底部污泥量按需排泥，若反洗水池液位较高，同时过滤器需要反洗排水，可用污泥泵将反洗水排至污泥池，降低反洗水池液位高度。

在一个可选的实施例中，除氟过滤器在电动阀控制面板上点击相应按键进入相应运行状态，当进水压力增大及出水流量减少时，需要反洗，当进水水质正常，反洗后出水仍不达标时，需要再生。

在一个可选的实施例中，本发明的控制指标及技术参数有：

1、进水要求：①含氟量≤5mg/l，②浊度≤20ntu，浊度过高会堵塞滤料孔隙，影响除氟效果，③ph值为6.5-7.0，ph值过高会影响除氟效果，④铁锰离子含量≤0.3mg/l，铁锰离子含量过高会堵塞滤料孔隙，造成氧化铝中毒，严重影响滤料寿命。

2、工作环境参数：主管道压力≤0.1mpa，水泵出口压力≤0.25mpa，工作温度≤40℃，滤料粒径在1.0-3.0mm范围内，过滤速度在2-10m/h范围内，ph值和滤料滤径越大，滤速越低，运行周期需视原水水质而定，反洗方式采用原水冲洗，反洗时间为10-15min，再生后冲洗时间20-30min，反洗强度在18-25l/s·m2范围内，再生液是采用5％-7％硫酸铝，且再生时间为3-4h，再生强度在8-10l/s·m2范围内，氯化钙是选用2％的氯化钙溶液，pac是选用2％的聚合氯化铝溶液，pam是选用0.3％的聚丙烯酰胺溶液。

使用案例

某废水处理企业采用本发明是实施例的废水处理工艺对煤气化含氟废水以及化肥厂化工厂含氟废水进行处理，由表图7可知，处理出水时的氟化物的含量和浊度均比进水的低，因此本发明工艺采用投加氯化钙生成氟化钙沉淀，氟化钙在18℃时于水中的溶解度为16.3mg/l，按氟离子计为7.9mg/l，在此溶解度的氟化钙会形成沉淀物。氟的残留量为10-20mg/l时形成沉淀物的速度会减慢。当水中含有一定数量的盐类，如氯化钠、硫酸钠、氯化铵时，将会增大氟化钙的溶解度。因此用石灰处理后的废水中氟含量一般不会低于20-30mg/l，可实现大大增强了工艺的灵活性，操作自动化程度高，简单方便，尤其针对空间位置有限以及改造工程尤为适用，一体化预处理絮凝沉淀设备可以根据需求随时变化和调整，有需求时切换进入运行工作状态、没有需求时候可以切换停止工作减小和降低运行成本，且该一体化预处理絮凝沉淀设备还可以车载或者吊装某一空闲位置具有极高的实用性和灵活性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。