公布日：2023.10.10

申請日：2023.05.24

分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/36(2006.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F5/00(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/

52(2023.01)N;C02F5/08(2023.01)N

摘要

本發(fā)明屬于廢水應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)及其工藝，包括焦化廢水反滲透濃水池、一級除氟反應(yīng)池、清凈下水反滲透濃水池、二級除硬反應(yīng)池、三級高效澄清池、除氟除硬產(chǎn)水池、第一污泥濃縮處理系統(tǒng)和第二污泥濃縮處理系統(tǒng)等。本發(fā)明的有益效果在于：(1)通過對焦化濃水、清凈濃水分流處理，在減少除氟藥劑使用量的同時，降低了最終出水氟離子水平，一級除氟反應(yīng)池在使用石灰進行除氟的同時，提升了出水pH值；二級除硬反應(yīng)池內(nèi)只需使用少量氫氧化鈉提升pH值；(2)設(shè)置的三級高效澄清池，可保證系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定性，通過設(shè)施中的加藥管線及預(yù)留加藥管線的藥劑投加，能進一步去除出水懸浮物、濁度水平。

權(quán)利要求書

1.一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)，其特征在于：包括焦化廢水反滲透濃水池、一級除氟反應(yīng)池、清凈下水反滲透濃水池、二級除硬反應(yīng)池、三級高效澄清池、除氟除硬產(chǎn)水池、第一污泥濃縮處理系統(tǒng)和第二污泥濃縮處理系統(tǒng)；所述一級除氟反應(yīng)池對焦化廢水反滲透濃水池內(nèi)的焦化濃水進行除氟處理；所述一級除氟反應(yīng)池出水與清凈下水反滲透濃水池內(nèi)的清凈濃水混合，并進入二級除硬反應(yīng)池進行除硬處理；所述二級除硬反應(yīng)池進行除硬處理后進入三級高效澄清池；所述三級高效澄清池進行澄清后進入除氟除硬產(chǎn)水池；所述一級除氟反應(yīng)池、二級除硬反應(yīng)池分別連接有第一污泥濃縮處理系統(tǒng)、第二污泥濃縮處理系統(tǒng)；其中，焦化廢水反滲透濃水池的提升泵出口、清凈下水反滲透濃水池的提升泵出口分別設(shè)有電磁流量計及流量控制裝置；三級高效澄清池與二級除硬反應(yīng)池之間設(shè)有污泥回流管；一級除氟反應(yīng)池、二級除硬反應(yīng)池分別設(shè)有與第一污泥濃縮處理系統(tǒng)、第二污泥濃縮處理系統(tǒng)連接的排泥管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)，其特征在于：所述一級除氟反應(yīng)池、二級除硬反應(yīng)池均由前后依次串聯(lián)的六個攪拌倉、一個沉淀區(qū)組成；其中，反應(yīng)池攪拌倉均設(shè)有四座攪拌機，且分別位于第1、3、5、6格，第1格為進水位置，第6格為出水進入沉淀區(qū)位置；沉淀區(qū)均設(shè)有一臺中央傳動刮泥機，底部設(shè)污泥收集裝置，并由排泥泵通過排泥管將沉淀污泥分別排入第一污泥濃縮處理系統(tǒng)、第二污泥濃縮處理系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)，其特征在于：所述一級除氟反應(yīng)池攪拌倉設(shè)有石灰漿、聚鐵、陰離子聚丙烯酰胺(PAM)加藥管道，分別位于第1、3、5格；石灰漿由生石灰(CaO)或熟石灰(Ca(OH)2)配制，投加量控制在1500～2200ppm，并根據(jù)焦化濃水中氟離子含量做調(diào)整；一級除氟反應(yīng)池沉淀區(qū)出水氟離子不高于20mg/L；沉淀區(qū)沉降效果不符合要求時，投加聚鐵和陰離子PAM。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)，其特征在于：所述二級除硬反應(yīng)池攪拌倉設(shè)有液堿(NaOH)、碳酸鈉、聚鐵、陰離子PAM加藥管道，分別位于第1、1、3、5格；液堿起到提升pH的作用，碳酸鈉提供碳酸根以沉淀鈣離子；第4格設(shè)有探入式pH儀，在線監(jiān)控除硬反應(yīng)池內(nèi)pH水平，并由此調(diào)控液堿、碳酸鈉投加量；沉淀區(qū)沉降效果不符合要求時，投加聚鐵和陰離子PAM。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)，其特征在于：所述二級除硬反應(yīng)池內(nèi)pH控制在11.3～11.7，聚鐵投加量控制在15-20ppm；二級除硬反應(yīng)池沉淀區(qū)出水氟離子不高于8mg/L、總硬度不高于80mg/L、鈣硬度不高于25mg/L。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)，其特征在于：所述三級高效澄清池由前后依次串聯(lián)的三個攪拌倉、一個高密沉淀區(qū)組成；反應(yīng)池各攪拌倉均設(shè)有攪拌機，第1格為進水位置，第3格為出水進入高密沉淀區(qū)位置；高密沉淀區(qū)設(shè)有一套高密斜管斜板，一套高密分離器，底部設(shè)污泥收集裝置，并由排泥泵將沉淀污泥排回二級除硬反應(yīng)池。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)，其特征在于：所述三級高效澄清池攪拌倉設(shè)有聚鐵、陰離子PAM加藥管道，分別位于第2、3格；攪拌倉預(yù)留一處加藥管道，位于第1格，用于后續(xù)補加藥劑使用。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)，其特征在于：所述三級高效澄清池攪拌倉聚鐵投加量控制在15-20ppm；三級高效澄清池高密沉淀區(qū)出水濁度不高于5NTU、懸浮物不高于15mg/L、氟離子不高于8mg/L、總硬度不高于80mg/L、鈣硬度不高于25mg/L。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)的工藝，其特征在于：包括如下步驟，S1)焦化濃水經(jīng)泵提升進入一級除氟反應(yīng)池，并投加除氟藥劑、絮凝劑、助凝劑進行攪拌反應(yīng)，攪拌水力停留時間不低于15min，根據(jù)焦化濃水中氟離子控制除氟藥劑投加量，充分反應(yīng)后的混合液在除氟反應(yīng)池沉淀區(qū)進行泥水分離，所得上清液自流入二級除硬反應(yīng)池；S2)清凈濃水在二級除硬反應(yīng)池入口與一級除氟反應(yīng)池出水混勻，通過流量計及流量控制裝置調(diào)節(jié)焦化濃水與清凈濃水進水比例為1:1～1.2:1；S3)二級除硬反應(yīng)池內(nèi)投加除硬藥劑、絮凝劑、助凝劑進行充分攪拌反應(yīng)，攪拌水力停留時間應(yīng)不低于20min，除硬pH值控制在11.3～11.7，充分反應(yīng)后的混合液在除硬反應(yīng)池沉淀區(qū)進行泥水分離，所得上清液自流入三級高效澄清池；S4)在三級高效澄清池內(nèi)投加絮凝劑、助凝劑，此時自二級除硬反應(yīng)池流出的上清液在三級高效澄清池內(nèi)去除過高的懸浮物及超量總硬度，三級高效澄清池沉降污泥由污泥泵送回至二級除硬反應(yīng)池內(nèi)，并排入第二污泥濃縮處理系統(tǒng)處理。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)的工藝，其特征在于：所述S1)中的除氟藥劑為石灰；所述步驟S3)中的除硬藥劑為氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或兩種。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)及其工藝，解決現(xiàn)有背景技術(shù)中所存在的問題。

技術(shù)方案：本發(fā)明的一方面提供一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)，包括焦化廢水反滲透濃水池、一級除氟反應(yīng)池、清凈下水反滲透濃水池、二級除硬反應(yīng)池、三級高效澄清池、除氟除硬產(chǎn)水池、第一污泥濃縮處理系統(tǒng)和第二污泥濃縮處理系統(tǒng)；所述一級除氟反應(yīng)池對焦化廢水反滲透濃水池內(nèi)的焦化濃水進行除氟處理；所述一級除氟反應(yīng)池出水與清凈下水反滲透濃水池內(nèi)的清凈濃水混合，并進入二級除硬反應(yīng)池進行除硬處理；所述二級除硬反應(yīng)池進行除硬處理后進入三級高效澄清池；所述三級高效澄清池進行澄清后進入除氟除硬產(chǎn)水池；所述一級除氟反應(yīng)池、二級除硬反應(yīng)池分別連接有第一污泥濃縮處理系統(tǒng)、第二污泥濃縮處理系統(tǒng)；其中，焦化廢水反滲透濃水池的提升泵出口、清凈下水反滲透濃水池的提升泵出口分別設(shè)有電磁流量計及流量控制裝置；三級高效澄清池與二級除硬反應(yīng)池之間設(shè)有污泥回流管；一級除氟反應(yīng)池、二級除硬反應(yīng)池分別設(shè)有與第一污泥濃縮處理系統(tǒng)、第二污泥濃縮處理系統(tǒng)連接的排泥管。

本技術(shù)方案的，述一級除氟反應(yīng)池、二級除硬反應(yīng)池均由前后依次串聯(lián)的六個攪拌倉、一個沉淀區(qū)組成；其中，反應(yīng)池攪拌倉均設(shè)有四座攪拌機，且分別位于第1、3、5、6格，第1格為進水位置，第6格為出水進入沉淀區(qū)位置；沉淀區(qū)均設(shè)有一臺中央傳動刮泥機，底部設(shè)污泥收集裝置，并由排泥泵通過排泥管將沉淀污泥分別排入第一污泥濃縮處理系統(tǒng)、第二污泥濃縮處理系統(tǒng)。

本技術(shù)方案的，所述一級除氟反應(yīng)池攪拌倉設(shè)有石灰漿、聚鐵、陰離子聚丙烯酰胺(PAM)加藥管道，分別位于第1、3、5格；石灰漿由生石灰(CaO)或熟石灰(Ca(OH)2)配制，投加量控制在1500～2200ppm，并根據(jù)焦化濃水中氟離子含量做調(diào)整；一級除氟反應(yīng)池沉淀區(qū)出水氟離子不高于20mg/L；沉淀區(qū)沉降效果不符合要求時，投加聚鐵和陰離子PAM。

本技術(shù)方案的，所述二級除硬反應(yīng)池攪拌倉設(shè)有液堿(NaOH)、碳酸鈉、聚鐵、陰離子PAM加藥管道，分別位于第1、1、3、5格；液堿起到提升pH的作用，碳酸鈉提供碳酸根以沉淀鈣離子；第4格設(shè)有探入式pH儀，在線監(jiān)控除硬反應(yīng)池內(nèi)pH水平，并由此調(diào)控液堿、碳酸鈉投加量；沉淀區(qū)沉降效果不符合要求時，投加聚鐵和陰離子PAM。

本技術(shù)方案的，所述二級除硬反應(yīng)池內(nèi)pH控制在11.3～11.7，聚鐵投加量控制在15-20ppm；二級除硬反應(yīng)池沉淀區(qū)出水氟離子不高于8mg/L、總硬度不高于80mg/L、鈣硬度不高于25mg/L。

本技術(shù)方案的，所述三級高效澄清池由前后依次串聯(lián)的三個攪拌倉、一個高密沉淀區(qū)組成；反應(yīng)池各攪拌倉均設(shè)有攪拌機，第1格為進水位置，第3格為出水進入高密沉淀區(qū)位置；高密沉淀區(qū)設(shè)有一套高密斜管斜板，一套高密分離器，底部設(shè)污泥收集裝置，并由排泥泵將沉淀污泥排回二級除硬反應(yīng)池。

本技術(shù)方案的，所述三級高效澄清池攪拌倉設(shè)有聚鐵、陰離子PAM加藥管道，分別位于第2、3格；攪拌倉預(yù)留一處加藥管道，位于第1格，用于后續(xù)補加藥劑使用。

本技術(shù)方案的，所述三級高效澄清池攪拌倉聚鐵投加量控制在15-20ppm；三級高效澄清池高密沉淀區(qū)出水濁度不高于5NTU、懸浮物不高于15mg/L、氟離子不高于8mg/L、總硬度不高于80mg/L、鈣硬度不高于25mg/L。

本發(fā)明的第二方面提供一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)的工藝，包括如下步驟，S1)焦化濃水經(jīng)泵提升進入一級除氟反應(yīng)池，并投加除氟藥劑、絮凝劑、助凝劑進行攪拌反應(yīng)，攪拌水力停留時間不低于15min，根據(jù)焦化濃水中氟離子控制除氟藥劑投加量，充分反應(yīng)后的混合液在除氟反應(yīng)池沉淀區(qū)進行泥水分離，所得上清液自流入二級除硬反應(yīng)池；S2)清凈濃水在二級除硬反應(yīng)池入口與一級除氟反應(yīng)池出水混勻，通過流量計及流量控制裝置調(diào)節(jié)焦化濃水與清凈濃水進水比例為1:1～1.2:1；S3)二級除硬反應(yīng)池內(nèi)投加除硬藥劑、絮凝劑、助凝劑進行充分攪拌反應(yīng)，攪拌水力停留時間應(yīng)不低于20min，除硬pH值控制在11.3～11.7，充分反應(yīng)后的混合液在除硬反應(yīng)池沉淀區(qū)進行泥水分離，所得上清液自流入三級高效澄清池；S4)在三級高效澄清池內(nèi)投加絮凝劑、助凝劑，此時自二級除硬反應(yīng)池流出的上清液在三級高效澄清池內(nèi)去除過高的懸浮物及超量總硬度，三級高效澄清池沉降污泥由污泥泵送回至二級除硬反應(yīng)池內(nèi)，并排入第二污泥濃縮處理系統(tǒng)處理。

本技術(shù)方案的，所述S1)中的除氟藥劑為石灰；所述步驟S3)中的除硬藥劑為氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或兩種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統(tǒng)及其工藝的有益效果在于：

(1)通過對焦化濃水、清凈濃水分流處理，在減少除氟藥劑使用量的同時，降低了最終出水氟離子水平，一級除氟反應(yīng)池在使用石灰進行除氟的同時，提升了出水pH值，在與清凈濃水按1:1～1.2:1的水量進行混勻后，混合液pH值仍可達到11.0～11.5的水平；二級除硬反應(yīng)池內(nèi)只需使用少量氫氧化鈉提升pH值(一般情況下不需要額外補加氫氧化鈉)；

(2)設(shè)置的三級高效澄清池，可保證系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定性，通過設(shè)施中的加藥管線及預(yù)留加藥管線的藥劑投加，能進一步去除出水懸浮物、濁度水平。

（發(fā)明人：甘新宇;譚長飛;孫利敏）