一种利用复合深度除氟药剂的废水自动除氟装置及方法与流程

本发明涉及废水处理，具体是涉及一种利用复合深度除氟药剂的废水自动除氟装置及方法。

背景技术：

1、氟是一种非金属化学元素，化学性质非常活泼，几乎能与所有的元素相互作用，无法单独稳定的存在于自然界中，地壳中的氟大多数以化合物状态存在，氟在水中以氟离子(f-)的形式存在。一般情况下，高浓度的含氟废水氟含量≥100mg/l以上，中浓度含氟废水在20～100mg/l，低浓度含氟废水≤20mg/l。这些废水若处理不达标，不仅污染环境，也威胁着人类健康。

2、目前对于中、高浓度的含氟废水处理一般采用应用较为广泛的钙盐沉淀法，通过向废水中投加石灰或氯化钙，使氟离子与钙离子生成氟化钙，用过滤或自然沉降等方法使沉淀物与水分离，达到除氟的目的。但是由于沉淀物的颗粒性质、溶解度高等原因，很难一步到位，处理后的废水氟含量依旧容易超标，难以达到排放标准，且容易产生二次污染，不利于后段的综合利用。

3、因此本发明设计了一种利用复合深度除氟药剂的废水自动除氟装置及方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用复合深度除氟药剂的废水自动除氟装置及方法。

2、本发明的技术方案是：一种利用复合深度除氟药剂的废水自动除氟装置，包括支撑座以及从左至右依次设置在所述支撑座上且依次连通的离心室、沉淀室以及吸附室，所述吸附室上设有加药机构；

3、所述沉淀室内顶部转动设有中心轴杆，所述中心轴杆由蜗杆和螺杆上下拼接构成，所述螺杆上螺纹套设有与沉淀室内壁滑动密封连接的吸附板，所述吸附板上设有与沉淀室内顶部固定连接的第一药囊，沉淀室上设有加药管，加药管一端与第一药囊连通，加药管另一端与吸附板下方的沉淀室连通，且第一药囊与设置在沉淀室顶部的补给箱连通；

4、所述离心室上设有与其内部连通的第一管件，所述第一管件一侧设有用于封堵或开启第一管件的第一齿轮；

5、所述蜗杆一侧设有蜗轮，所述蜗轮的中心轴贯穿沉淀室侧壁并设有第二齿轮，所述第二齿轮通过传动件驱动第一齿轮转动；

6、所述传动件包括垂直于第一齿轮并与其啮合传动的第三齿轮，所述第三齿轮与支撑座上设有的第二轴杆转动连接；所述第二齿轮与第三齿轮通过第一传动带连接，且第二轴杆上固定设有挡板，所述挡板上设有两个一一对应与第一传动带两边连接的传动轮。

7、进一步地，所述离心室通过第二管件与沉淀室上固定设有的第一套管连通，所述吸附室通过第三管件与沉淀室上固定设有的第二套管连通。

8、说明：通过设置第二管件和第三管件使离心室与沉淀室、沉淀室与吸附室的连通，便于同步调节第二管件和第三管件的运动。

9、进一步地，所述第一管件、第二管件和第三管件的结构相同，均包括设有入水孔的连通管、与所述连通管一端固定连接的限位块以及用于滑动封堵入水孔的螺管；所述螺管由限位块所在的第一分管和与连通管外壁滑动密封套接的第二分管组成，限位块的直径处于第一分管的内径和第二分管的内径之间；

10、所述第一管件的螺管与第一齿轮啮合传动，且螺管上设有与支撑座滑动连接的滑块。

11、说明：通过对螺管的位置进行调节，可以调整限位块的相对位置从而对连通管进行封堵或开启，并且结构简单，易于生产加工。

12、进一步地，所述第二管件和第三管件的封堵方向相反，且第三管件的螺管与吸附室侧壁之间连接有第一弹簧；

13、所述沉淀室侧壁上转动设有两个第一棘轮并设有与沉淀室侧壁上设置的第一滑槽滑动连接的驱动框，两个所述第一棘轮通过第二传动带和第二齿轮连接，所述驱动框内壁与两个第一棘轮均啮合传动，且驱动框的两端分别通过连接杆与第二管件的螺管、第三管件的螺管固定连接。

14、说明：设置第一棘轮，使得在第一齿轮正转封堵第一管件时，不影响第二管件和第三管件的状态，而在第一齿轮反转时，水位下降而通过驱动框封堵第二管件并开启第三管件，自动调节废水的排出和通入。

15、进一步地，所述加药管设置在沉淀室的侧壁上，所述加药机构包括与吸附室内部连通的第二药囊、设置在所述加药管内的叶轮以及设置在所述第二药囊上方的凸轮，所述叶轮的中心轴贯穿加药管并与凸轮固定连接，且吸附室上设有用于固定中心轴的固定杆。

16、说明：通过第一药囊的加药而自动控制第二药囊的加药，起到了自动配药的效果。

17、进一步地，所述吸附室内设有储药管，所述储药管一端贯穿吸附室顶部并与第二药囊连通，且位于吸附室内的储药管上设有多个支管，所述吸附室顶部设有用于在第二药囊回弹时补充吸附药剂的补充箱。

18、说明：通过设置储药管，在废水沉淀还未进行吸附时，先将吸附药剂存放在储药管内，待废水进入吸附室后再投入，提高废水与吸附药剂的混合程度。

19、进一步地，所述储药管另一端固定设有与其密封连接的转动杆，所述第三管件的螺管端部上设有贯穿吸附室侧壁并用于与转动杆摩擦传动的传动板，所述传动板通过第二弹簧与吸附室内壁连接。

20、说明：在第三管件运动时同步带动传动板运动，从而使转动杆转动将吸附药剂从支管内抛出，并对废水起到搅拌作用，提高吸附效果。

21、进一步地，位于加药管下方的沉淀室内横向设有底板，所述底板与沉淀室上设置的第二滑槽滑动密封连接，且所述第二滑槽内设有与底板固定连接的第三弹簧，且靠近第三管件的底板侧壁上设有齿板；

22、所述支撑座上转动设有第三轴杆，所述第三轴杆上固定套设有第二棘轮以及与齿板啮合传动的第四齿轮，所述第三管件的螺管上设有与第二棘轮啮合传动的齿条。

23、说明：在第三管件滑动恢复封堵时，即沉淀室内的上清水排出后，通过第二棘轮与齿条的啮合而带动第四齿轮和齿板啮合传动，从而将底板上的沉淀滑动刮除掉落至沉淀室的内底部，且在齿条与第二棘轮错位后，底板在第三弹簧的作用下，同时也是在第二管件打开前恢复，进行下一轮废水除氟。

24、进一步地，所述吸附室内部被反渗透膜分为上层的吸附区和下层的集水区，所述集水区下部设有排水管。

25、说明：设置反渗透膜进一步提高废水除氟效果。

26、本发明还提出了一种使用上述的一种利用复合深度除氟药剂的废水自动除氟装置进行除氟的方法，包括以下步骤：

27、s1、离心除杂：

28、将废水通入第一管件并进入离心室中离心；

29、s2、沉淀处理：

30、离心后的废水进入沉淀室中，废水推动吸附板上移从而挤压第一药囊向沉淀室中加入沉淀药剂，同时吸附板带动螺杆和蜗杆转动，混合废水和沉淀药剂的同时，通过蜗轮的转动驱动传动件控制第一齿轮转动而提前封堵第一管件；

31、待沉淀药剂与废水反应并静置生成沉淀后，沉淀室内分为上清水和下沉淀，水位从而下降，吸附板下移，此时打开沉淀室与吸附室的连通处，使上清水进入吸附室；

32、s3、吸附处理：

33、当上清水进入吸附室内，再向吸附室内加入吸附药剂，经吸附处理后的上清水被收集。

34、本发明的有益效果是：

35、(1)本发明废水自动除氟方法通过将废水先离心去除大颗粒杂物，再通过对废水添加沉淀药剂，生成沉淀与清水，最后再通过反渗透膜和吸附药剂对清水进行进一步吸附过滤，从而通过复合药剂和膜渗透来提高对废水的除氟效果。

36、(2)本发明废水自动除氟装置通过设置吸附板的运动来反映废水的通入排出情况，并根据废水的处理量自动控制沉淀药剂的添加量，且在添加沉淀药剂的同时自动控制吸附药剂的添加量，并且在向沉淀室通入废水时控制离心室的废水处理量，防止废水通入过量持续流动而影响药剂产生沉淀的效果。

37、(3)本发明废水自动除氟装置通过吸附板的上下往复运动来控制第一棘轮和第二棘轮的单向运动，从而在废水沉淀后，能够自动打开沉淀室通往吸附室的出水管，并对沉淀进行处理。