一种用于含氟废水除氟的新型一体化装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于含氟废水除氟的装置，属于含氟废水处理技术领域，是一种新型的一体化除氟装置。


背景技术：

2.近年来，电子、冶金、炼钢、化工、农药、石油、电镀和光伏等行业均涉及氟的生产和利用，因此带来了一系列的氟污染问题。氟是人体生命活动中必不可少的微量元素，但摄入过量的氟，又会导致一系列健康问题。氟污染问题的危害性致使环保领域一直密切关注对含氟废水处理的研究，通过控制排放废水中氟离子的含量可以避免对其对人体造成伤害，《污水综合排放标准》(gb8978-1996) 中一级排放标准规定氟离子浓度应小于10mg/l。
3.含氟废水中的氟主要以氢氟酸、氟硅酸或氟化物等形式存在，同时还伴有无机盐和有机物等多种污染物，这大大增加了废水的处理难度，因此含氟废水处理已然成为国内外的研究热点。虽然目前公开了很多除氟装置，但在实际应用过程中仍存在一些问题：(1)常规的除氟装置普遍是通过管道实现多池串联，运行过程中需要使用提升泵，这样不仅占地面积大，同时也增加了能耗；(2)专利 cn202022684621.x公开了一种电化学净化除氟装置，然而该装置处理费用高，且处理效果不稳定，存在电极易钝化问题，需定时对电极板进行清理，因此不适用于处理大量高氟废水；(2)专利cn201921868550.x公开的一种吸附法除氟装置和专利cn201911233447.2公开的一种离子交换树脂法除氟装置虽可实现废水中氟化物的去除，但这两种装置不仅处理成本高，且存在二次污染隐患，有些滤料再生之后交换容量下降，重复使用效果差，应用具有很大的局现性；(3)专利 cn201821095782.1公开了一种新型氟膜过滤装置，该设备投资高、运行费用高及设备管理维护繁琐等问题突出，且浓缩液仍需进一步处理，限制了该技术在工程中的推广。本文旨在发明一种可应用于含氟废水除氟的新型一体化装置，该装置在高效处理含氟废水的同时，还能有效解决上述的基建占地面积大、除氟效果不稳定、存在二次污染、设备管理维护及处理成本高等问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于含氟废水除氟的新型一体化装置，采用如下技术方案：
5.1、一种用于含氟废水除氟的新型一体化装置，其特征在于，包括集水调节槽(1)，加药反应槽(6)，ph调节槽(8)，絮凝槽(10)和气浮槽(12)顺次排列且相邻槽间设有过流孔的新型一体化装置。所述集水调节槽(1)和加药反应槽(6)底部分别增设曝气装置(5)；所述气浮槽(12)底部设有气泡发生装置(14)和清水收集装置(15)，顶部设有浮渣收集板(13)；
6.含氟废水由进水口(2)进入集水调节槽(1)，调节后出水从第一过流孔(16) 自下而上进入加药反应槽(6)，反应后出水从第二过流孔(17)自上而下进入 ph调节槽(8)，调节ph后出水从第三过流孔(18)自下而上进入絮凝槽(10)，絮凝后出水从第四过流孔(19)自上而下进入气浮槽(12)，向下运动的水流在气泡发生装置(14)产生的气泡过滤层的过滤作用
下，实现浮渣和清水的分离，其中浮渣被收集在上层的浮渣收集板(13)上，处理后的清水则流过气泡过滤层进入底部的清水收集装置(15)，清水通过出水口(20)排出装置。
7.进一步地，所述一体化装置为矩形槽，并且该装置内部的池体也都为矩形槽，除气浮槽(12)外的其他四个槽的尺寸规格相同，气浮槽的长度为其他槽的2～3 倍。
8.进一步地，所述集水调节槽(1)、加药反应槽(6)、ph调节槽(8)和絮凝槽(10)的顶部分别设有加药口和搅拌装置。
9.进一步地，所述集水调节槽(1)和加药反应槽(6)底部的曝气装置(5) 需均匀布设。
10.进一步地，所述相邻槽间设置的过流孔位置为池体空间距离最大的斜对角位置，其中上部过流孔距池顶端距离范围为800-1000mm，下部过流孔距池底端距离范围为500-600mm。
11.进一步地，所述收集在上层的浮渣收集板(13)上的浮渣需要用排渣机将其刮走。
12.相比于现有技术，本实用新型的优点在于：
13.(1)本实用新型提供一种高效、低耗的废水除氟处理装置，将集水调节槽、加药反应槽、ph调节槽、絮凝槽和气浮槽依次集于一体，减少设备的占地面积尤其是基建占地面积，从而降低企业的投资费用；
14.(2)运行过程中，无需外加提升泵，含氟废水通过自流方式依次经过各槽，大大降低了运行成本，同时该方法无二次污染，设备管理维护方便；
15.(3)在调节槽和反应槽内分别增设曝气装置，一定程度上增强了除氟剂与废水的混合效果，进而提高了反应传质效率，可节省30％～50％除氟剂用量，从而降低了处理成本；
16.(4)本装置兼容性好，可耦合其他种类药剂同时进行目标污染物的有效处理，实现了设备的高度集成，除氟效果稳定，且操作简单，高效低耗；
17.(5)本装置利用浮选式固液分离技术，设置特有的气浮装置，将絮凝沉淀与固液分离集于一体，实现了对含氟废水的有效处理及设备的小型化和一体化，大大提高了固液分离的效率，进一步保障了出水氟化物的稳定达标。
附图说明
18.图1为本实用新型内部结构示意图；
19.其中1-集水调节槽，2-进水口，3-酸碱加药口，4-搅拌机，5-曝气装置，6
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加药反应槽，7-除氟剂加药口，8-ph调节槽，9-酸碱加药口，10-絮凝槽，11-絮凝剂加药口，12-气浮槽，13-浮渣收集板，14-气泡发生装置，15-清水收集装置， 16-第一过流孔，17-第二过流孔，18-第三过流孔，19-第四过流孔，20-出水口。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。
21.如图1所示，本实用新型提供的一种用于含氟废水除氟的新型一体化装置，该装置包括集水调节槽1，进水口2，酸碱加药口3，搅拌机4，曝气装置5，加药反应槽6，除氟剂加药口7，ph调节槽8，酸碱加药口9，絮凝槽10，絮凝剂加药口11，气浮槽12，浮渣收集板13，气泡
发生装置14，清水收集装置15，第一过流孔16，第二过流孔17，第三过流孔18，第四过流孔19，出水口20。
22.本装置集多个反应槽于一体，集水调节槽1，加药反应槽6，ph调节槽8，絮凝槽10和气浮槽12顺次排列，相邻槽间设有过流孔。所述集水调节槽1和加药反应槽6底部分别增设曝气装置5；所述气浮槽12底部设有气泡发生装置14 和清水收集装置15，顶部设有浮渣收集板13。
23.所述一体化装置为矩形槽，并且该装置内部的池体也都为矩形槽，除气浮槽 12外的其他四个槽的尺寸规格相同，气浮槽的长度为其他槽的2～3倍；所述集水调节槽1、加药反应槽6、ph调节槽8和絮凝槽10的顶部分别设有加药口和搅拌装置；所述集水调节槽1和加药反应槽6底部的曝气装置5需均匀布设；所述相邻槽间设置的过流孔位置为池体空间距离最大的斜对角位置，其中上部过流孔距池顶端距离范围为800-1000mm，下部过流孔距池底端距离范围为 500-600mm；所述收集在上层的浮渣收集板13上的浮渣需要用排渣机将其刮走。
24.装置的处理流程如下：含氟废水由进水口2进入集水调节槽1，酸碱经酸碱加药口3进入集水调节槽1内调节进水ph，在搅拌器4的作用下均衡进水水质，同时采用曝气装置5增强混合效果；调节后出水从第一过流孔16自下而上进入加药反应槽6，除氟剂经除氟剂加药口7进入加药反应槽6，在搅拌器4的作用下均衡混合液，同时采用曝气装置5增强混合效果；充分反应后从第二过流孔 17自上而下进入ph调节槽8，酸碱经酸碱加药口9进入ph调节槽8内调节ph；调节后出水从第三过流孔18自下而上进入絮凝槽10，絮凝剂经絮凝剂加药口11 进入絮凝槽10；絮凝后出水从第四过流孔19自上而下进入气浮槽12，向下运动的水流在气泡发生装置14产生的气泡过滤层的过滤作用下，实现浮渣和清水的分离，其中浮渣被收集在上层的浮渣收集板13上，处理后的清水则流过气泡过滤层进入底部的清水收集装置15，清水通过出水口20排出装置。
25.常规的除氟装置都是通过管道实现多池串联的，因此在建设时不仅需要考虑装置的体积，还要考虑到管道连接占用的体积，导致建设费用较高。同时，常规的除氟装置由于是多池串联的，池体之间还需要加入提升泵才能使得整个装置正常运行，因此，耗能量比较大。而本实用新型发明一种可应用于含氟废水除氟的新型一体化装置，该装置由集水调节槽、加药反应槽、ph调节槽、絮凝槽和气浮槽顺次排列组成，其在高效处理含氟废水的同时，还能有效解决上述的基建占地面积大、除氟效果不稳定、存在二次污染、设备管理维护及处理成本高等问题。因此，本实用新型具有明显的优势。
26.实施例
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.如图1所示，本公司项目现场采用上述技术方案试制了一套用于含氟废水除氟除氟的新型一体化装置，该装置的尺寸分别为总长14400mm、宽2400m和高 3500mm，服务水深为3200mm，处理对象为含氟电镀废水和光伏行业含氟废水。
29.该装置包括集水调节槽1，进水口2，酸碱加药口3，搅拌机4，曝气装置5，加药反应槽6，除氟剂加药口7，ph调节槽8，酸碱加药口9，絮凝槽10，絮凝剂加药口11，气浮槽12，浮渣
收集板13，气泡发生装置14，清水收集装置15，第一过流孔16，第二过流孔17，第三过流孔18，第四过流孔19，出水口20。
30.该装置集多个反应槽于一体，集水调节槽1，加药反应槽6，ph调节槽8，絮凝槽10和气浮槽12顺次排列，相邻槽间设有过流孔。所述集水调节槽1和加药反应槽6底部分别增设曝气装置5；所述气浮槽12底部设有气泡发生装置14 和清水收集装置15，顶部设有浮渣收集板13。
31.所述一体化装置为方形槽，并且该装置内部的池体也都为矩形槽，除气浮槽 12外的其他四个槽的尺寸规格相同，尺寸分别为长2400mm、宽2400mm、高 3500mm，气浮槽的尺寸为长4800mm、宽2400mm、高3500mm；所述集水调节槽1、加药反应槽6、ph调节槽8和絮凝槽10的顶部分别设有加药口和搅拌装置；所述集水调节槽1和加药反应槽6底部的曝气装置5需均匀布设；所述相邻槽间设置的过流孔位置为池体空间距离最大的斜对角位置，其中上部过流孔距池顶端距离范围为800mm，下部过流孔距池底端距离范围为500mm；所述收集在上层的浮渣收集板13上的浮渣需要用排渣机将其刮走。
32.使用我司自主研发的除氟剂联合本装置运行一周，持续监测设备的进出水氟化物浓度，进水氟化物浓度范围为10-15mg/l，出水氟化物浓度受除氟剂投加量影响。当除氟剂投加量为0.1-0.15g/l时，出水氟化物稳定降至7-8mg/l；当除氟剂投加量为0.25-0.35g/l时，出水氟化物稳定降至4-5mg/l；当除氟剂投加量为 0.5-0.8g/l时，出水氟化物稳定降至1-2mg/l。由此可见，本装置除氟效果好，出水氟化物稳定达标，满足电镀和光伏等行业的含氟废水中氟化物的处理要求
33.以上所述实施例仅用以说明本实用新型的一种实施方式，而非对其限制。应当指出的是：本领域的普通技术人员可对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的保护范围。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。