一种低浓含氟废水的吸附再生处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及含氟废水的处理系统领域，具体地说，是一种低浓含氟废水的吸附再生处理系统。


背景技术：

2.氟是人体必需元素之一，摄入正常范围内的氟才能保证生命活动的有效进行，但过量摄入氟会引起机体氟中毒。含氟废水一般由自然因素或人为因素造成，使得地下水和工业废水中都有氟含量超标的含氟废水。
3.目前含氟废水的处理方法主要有混凝沉淀法、电化学法、吸附法、离子交换树脂法、生物除氟法等。混凝沉淀法是处理高浓度含氟废水的方法，通常往废水中加入石灰、钙盐、混凝剂等物质，生成难溶氟化物沉淀，其去除效果明显，但不宜处理低浓含氟废水。电化学法采用电凝聚或电渗析等方法，通过静电吸附或阴阳离子选择透过性，去除水中氟离子，但均存在投资大，能耗高，不能处理大量含氟废水特点，在工程中没有广泛应用。离子交换树脂是基于树脂中的阴离子与氟离子进行交换来降低废水中的氟含量，但树脂价格昂贵且再生处理成本高，在工程使用中投资及运行费用高。生物除氟是利用好氧或厌氧微生物的吸收及氧化作用除氟，可以达到较好的除氟效果，但微生物受水温、酸碱、含盐量等条件影响，目前仍停留在实验室研究阶段。吸附法是利用吸附剂具有高比表面积、易再生等特性，通过物理、化学等作用吸附水中氟离子，吸附剂有活性氧化铝、粉煤灰、改性沸石等，吸附饱和后的吸附剂需要再生，现阶段的研究主要是提高吸附剂的吸附容量，减少吸附剂再生产生的二次污染等问题。
4.中国专利文献cn109607868a(申请号：201811630623.1)公布了“一种低浓度含氟废水的深度处理系统及其深度处理方法”，其所述的处理系统及处理方法步骤为：收集低浓度含氟废水；将低浓度含氟废水输送至絮凝反应单元中，先加入无铁硫酸铝反应，然后加入聚丙烯乙酰胺反应，搅拌混合均匀进行絮凝处理，得到第一混合物，将得到的第一混合物料输送进入到过滤吸附单元中，通过吸附剂活性氧化铝的吸附处理，得到氟离子含量在0.5mg/l以下的净化水。
5.上述现有技术中，采用净化水对过滤吸附单元中的活性氧化铝进行反冲洗，存在需要反冲水瞬时水量大问题；采用无铁硫酸铝的水溶液对活性氧化铝进行离线再生处理，因再生时间长，再生操作复杂，使整个系统运行时抗冲击能力降低，且需要的再生液量大，限制了对大水量废水处理的应用。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种低浓含氟废水的吸附再生处理系统，能够实现处理系统的连续稳定运行、吸附剂的离线再生及自动化输送、保证含氟废水的达标排放、为大水量低浓度含氟废水的处理运行提供新的指导思想的目的。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了一种低浓含氟废水的吸附再生处理系统，包
括调节池、提升泵、除氟吸附罐、再生罐、再生废液池、废液提升泵、混凝反应池、斜板沉淀池、污泥泵、板框压滤机、药剂溶解加药系统、空压机、储气罐、再生液溶解投加系统。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述除氟吸附罐内设有布水装置a、气提装置a、旋流搓板洗装置a、提料反洗转换装置a和集水堰；所述气提装置a与旋流搓板洗装置a、提料反洗转换装置a依次通过管道连接，所述提料反洗转换装置a设于旋流搓板洗装置a上方。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述再生罐内设有气提装置b、旋流搓板洗装置b、提料反洗转换装置b、填料支撑和排空过滤装置；所述气提装置b与旋流搓板洗装置b、提料反洗转换装置b依次通过管道连接，所述提料反洗转换装置b设于旋流搓板洗装置b上方。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述除氟吸附罐配套设有除氟吸附罐进水管、除氟吸附罐出水管、除氟吸附罐溢水管、除氟吸附罐反冲洗排水管、除氟吸附罐再生料输送管、除氟吸附罐进气管；所述除氟吸附罐进水管与布水装置a连接，所述除氟吸附罐进气管入口连接所述储气罐出气口，所述除氟吸附罐进气管出口连接气提装置a，所述提料反洗转换装置a与除氟吸附罐再生料输送管连接，所述旋流搓板洗装置a的出水口与除氟吸附罐反冲洗排水管连接，所述集水堰与除氟吸附罐出水管连接。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述再生罐配套设有再生液输送管、再生罐进气管、再生罐再生料输送管、再生罐冲洗水进水管、排空管；所述再生罐进气管入口连接所述储气罐出气口，所述再生罐进气管出口连接气提装置b；所述提料反洗转换装置b与再生罐再生料输送管连接；
12.所述再生罐再生料输送管和除氟吸附罐再生料输送管通过可拆卸钢丝软管连接。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述调节池内的低浓含氟废水经提升泵提升后通过除氟吸附罐进水管进入除氟吸附罐；所述再生罐和再生废液池通过排空管连接。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述再生液溶解投加系统与再生罐经再生液输送管连接。
15.作为上述技术方案的进一步改进，所述再生废液池、废液提升泵、混凝反应池通过管道依次连接，所述混凝反应池与斜板沉淀池通过管道连接，所述斜板沉淀池、污泥泵、板框压滤机通过管道依次连接，所述药剂溶解加药系统与混凝反应池通过管道连接；所述储气罐和空压机通过管道连接。
16.作为上述技术方案的进一步改进，所述排空过滤装置设于再生罐底部，可拆卸定期进行冲洗；所述填料支撑设于排空过滤装置的上方，所述排空过滤装置与排空管连接。
17.作为上述技术方案的进一步改进，所述斜板沉淀池设有出水管和回流管，所述回流管与调节池连接。
18.作为上述技术方案的进一步改进，所述斜板沉淀池(8)设计负荷为1-2m3/m
2 h，采用间距80mm，长度1m的斜管进行填料。
19.作为上述技术方案的进一步改进，所述药剂溶解加药系统包括氯化钙溶解加药系统、pac溶解加药系统和pam溶解加药系统。
20.作为上述技术方案的进一步改进，该吸附再生处理系统还设有plc控制系统，通过plc控制系统来控制气路管道的阀门，对除氟吸附罐和再生罐内吸附剂进行反冲洗或输送，根据运行情况对反冲洗时间进行调整。
21.由于采用了上述技术方案，本实用新型达到的技术效果是：
22.1.采用本实用新型提供的低浓含氟废水的吸附再生处理系统，通过除氟吸附罐连续运行实现处理系统的连续稳定运行，提高系统的抗冲击能力，保证大水量低浓度含氟废水的达标排放。
23.2、通过除氟吸附罐内的气提装置a，将吸附剂提升至旋流搓板洗装置a内，实现吸附剂的定时自动反洗，避免出现吸附剂的板结、吸附不均匀等现象，充分发挥吸附剂的吸附能力；通过气水同时反冲洗，可节省反洗的用水量。
24.3、结合气提及水力输送的原理，利用气提装置a和提料反洗转换装置a将除氟吸附罐内需要再生的吸附剂提出到再生罐内进行再生，再利用气提装置b及提料反洗转换装置b将再生后的吸附剂从再生罐送回除氟吸附罐内，实现吸附剂的离线再生、对吸附剂的再次利用及自动化输送，降低人工操作强度。
25.4、排入再生废液池中的废液中氟离子浓度比较高，经混凝沉淀处理后，得到氟化钙沉淀，进入斜板沉淀池进行泥水分离，分离后的出水若达标则排放，若存在不达标废水，可再次进入吸附再生处理系统进行处理，不造成二次污染。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，下面将对实用新型技术方案的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
27.图1为本实用新型的低浓含氟废水的吸附再生处理系统的整体结构图；
28.图2为除氟吸附罐的内部结构图；
29.图3为再生罐的内部结构图。
30.图1-3各标号的意义为：1、调节池；2、提升泵；3、除氟吸附罐；301、除氟吸附罐进水管；302、除氟吸附罐出水管；303、除氟吸附罐溢水管；304、除氟吸附罐反冲洗排水管；305、除氟吸附罐再生料输送管；306、除氟吸附罐进气管；311、布水装置a；312、气提装置a；313、旋流搓板洗装置a；314、提料反洗转换装置a；315、集水堰；4、再生罐；401、再生液输送管；402、再生罐进气管；403、再生罐再生料输送管；404、再生罐冲洗水进水管；405、排空管；411、气提装置b；412、旋流搓板洗装置b；413、提料反洗转换装置b；414、填料支撑；415、排空过滤装置；5、再生废液池；6、废液提升泵；7、混凝反应池；8、斜板沉淀池；9、污泥泵；10、板框压滤机；11、氯化钙溶解加药系统；12、pac溶解加药系统；13、pam溶解加药系统；14、储气罐；15、空压机；16、再生液溶解投加系统；801、出水管；802、回流管。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“底部”、“顶部”、“间距”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.请参阅图1-3本实用新型提供一种技术方案：
34.一种低浓含氟废水的吸附再生处理系统，包括调节池1、提升泵2、除氟吸附罐3、再生罐4、再生废液池5、废液提升泵6、混凝反应池7、斜板沉淀池8、污泥泵9、板框压滤机10、药剂溶解加药系统、储气罐14、空压机15、再生液溶解投加系统16；
35.除氟吸附罐3内设有布水装置a311、气提装置a312、旋流搓板洗装置a313、提料反洗转换装置a314和集水堰315；气提装置a312与旋流搓板洗装置a313、提料反洗转换装置a314依次通过管道连接，提料反洗转换装置a314设于旋流搓板洗装置a313上方；
36.再生罐内4设有气提装置b411、旋流搓板洗装置b412、提料反洗转换装置b413、填料支撑414和排空过滤装置415；气提装置b411与旋流搓板洗装置b412、提料反洗转换装置b413依次通过管道连接，提料反洗转换装置b413设于旋流搓板洗装置b412上方；
37.除氟吸附罐3配套设有除氟吸附罐进水管301、除氟吸附罐出水管302、除氟吸附罐溢水管303、除氟吸附罐反冲洗排水管304、除氟吸附罐再生料输送管305、除氟吸附罐进气管306；除氟吸附罐进水管301与布水装置a311连接，除氟吸附罐进气管306入口连接储气罐14出气口，除氟吸附罐进气管306出口连接气提装置a312，提料反洗转换装置a314与除氟吸附罐再生料输送管305连接，旋流搓板洗装置a313的出水口与除氟吸附罐反冲洗排水管304连接，集水堰315与除氟吸附罐出水管302连接；
38.再生罐4配套设有再生液输送管401、再生罐进气管402、再生罐再生料输送管403、再生罐冲洗水进水管404、排空管405；再生罐进气管402入口连接储气罐14出气口，再生罐进气管402出口连接气提装置b411；提料反洗转换装置b413与再生罐再生料输送管403连接；
39.再生罐再生料输送管403与除氟吸附罐再生料输送管305通过可拆卸钢丝软管连接；
40.排空过滤装置415设于再生罐4底部，可拆卸定期进行冲洗；填料支撑414设于排空过滤装置415的上方，排空过滤装置415与排空管405连接；
41.调节池1内的低浓含氟废水经提升泵2提升后通过除氟吸附罐进水管301进入除氟吸附罐3，再生罐4和再生废液池5通过排空管405连接，再生液溶解投加系统16与再生罐4经再生液输送管401连接；
42.再生废液池5、废液提升泵6、混凝反应池7通过管道依次连接，混凝反应池7与斜板沉淀池8通过管道连接，斜板沉淀池8、污泥泵9、板框压滤机10通过管道依次连接，药剂溶解加药系统与混凝反应池7通过管道连接；储气罐14和空压机15通过管道连接；
43.斜板沉淀池8设有出水管801和回流管802，回流管802与调节池1连接；斜板沉淀池8设计负荷为1-2m3/m
2 h，采用间距80mm，长度1m的斜管进行填料。
44.该吸附再生处理系统还设有plc控制系统，通过plc控制系统来控制气路管道的阀门，对除氟吸附罐3和再生罐4内的吸附剂进行反冲洗或输送，根据运行情况对反冲洗时间进行调整；
45.药剂溶解加药系统包括氯化钙溶解加药系统11、pac溶解加药系统12和pam溶解加
药系统13。
46.进一步地，低浓含氟废水首先进入调节池1，再经提升泵2提升进入除氟吸附罐进水管301，经除氟吸附罐进水管301进入除氟吸附罐3底部的布水装置a311，自下而上流过除氟吸附罐3中的吸附剂，自除氟吸附罐3顶部的集水堰315汇集到除氟吸附罐出水管302，使低浓含氟废水达标排放。
47.将再生液通过再生液溶解投加系统16经再生液输送管401进入再生罐4内；在吸附饱和周期内，从除氟吸附罐3中提出吸附剂进入再生罐4内进行离线再生，通过plc控制系统控制除氟吸附罐进气管306阀门定时开启，利用除氟吸附罐中的气提装置a312，将吸附剂提升至旋流搓板洗装置a313内不停反洗，避免出现吸附剂的板结、吸附不均匀等现象，且通过气水同时反冲洗，可节省反洗的用水量；再利用气提装置a312和提料反洗转换装置a314，将需要再生的吸附剂经除氟吸附罐再生料输送管305和再生罐再生料输送管403输送至再生罐4内完全浸泡于再生液中24-30h，再生结束之后通过排空过滤装置415再经排空管405排空再生罐4内的再生液，使再生液流入再生废液池5。
48.待再生罐4内的再生液排空后，开启再生罐冲洗水进水管404阀门，使冲洗水进入再生罐4，待液位高于填料支撑414中的填料表面1-1.5m后，通过plc控制系统开启再生罐进气管402阀门，利用气提装置b411及旋流搓板洗装置b412，将再生后的吸附剂提升至旋流搓板洗装置b412内进行充分搅动冲洗，冲洗后将冲洗得到的废水经排空管405排入再生废液池5，之后再次开启再生罐冲洗水进水管404阀门通入冲洗水，利用气提装置b411及提料反洗转换装置b413将再生后的吸附剂经再生罐再生料输送管403和除氟吸附罐再生料输送管305输送回除氟吸附罐3内实现对吸附剂的再次利用。
49.将再生废液池5中的废液经废液提升泵6提升进入混凝反应池7内，利用氯化钙溶解加药系统11、pac溶解加药系统12和pam溶解加药系统13依次投加氯化钙、pac、pam，生成的絮凝体进入斜板沉淀池8进行泥水分离后，底部的污泥经污泥泵9送入板框压滤机10进行脱水至含水率为60％左右；分离后的出水若达标经出水管801外排，若分离后的出水浓度达不到相应排放标准，可经回流管802进入调节池1，进入后续处理。
50.值得说明的是，本实施例中的吸附剂、再生液、氯化钙、pac、pam等原料均为市购。
51.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。