公布日：2023.09.15

申請日：2022.03.03

分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/58(2023.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N

摘要

本發(fā)明涉及水處理工藝領(lǐng)域，公開了一種高鹽廢水降硬除氟除硅的處理系統(tǒng)和處理方法。該處理系統(tǒng)包括：依次連通的一級反應(yīng)沉淀單元、二級反應(yīng)沉淀單元和可選的深度除氟單元。該處理方法包括以下步驟：(1)將高鹽廢水與Ca(OH)2粉體或高濃度漿體進(jìn)行第一混合，得到的產(chǎn)物進(jìn)行分離得到第一上清液；(2)將所述第一上清液與Na2CO3溶液進(jìn)行第二混合，得到的產(chǎn)物進(jìn)行分離得到第二上清液；(3)可選地，將所述第二上清液進(jìn)行深度除氟，得到處理后產(chǎn)水。該處理系統(tǒng)和處理方法不僅能有效去除高鹽廢水中的鈣、鎂、硅和氟等離子，離子去除率高，而且能節(jié)省藥劑用量，節(jié)省反應(yīng)時(shí)間和設(shè)備以及運(yùn)行的投入。

權(quán)利要求書

1.一種高鹽廢水降硬除硅除氟的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)包括：依次連通的一級反應(yīng)沉淀單元、二級反應(yīng)沉淀單元和可選的深度除氟單元；其中，所述一級反應(yīng)沉淀單元包括第一加藥裝置，所述第一加藥裝置用于進(jìn)行Ca(OH)2粉體或Ca(OH)2高濃度漿體的加藥；所述一級反應(yīng)沉淀單元用于將高鹽廢水同時(shí)進(jìn)行鎂沉淀、硅沉淀和一次氟沉淀；所述二級反應(yīng)沉淀單元用于將一級反應(yīng)沉淀單元的出水同時(shí)進(jìn)行鈣沉淀和二次氟沉淀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述深度除氟單元包括：依次連通的噴射混合器、加藥混合器、旋流反應(yīng)器和微砂沉淀槽；其中，所述旋流反應(yīng)器設(shè)有中心管，中心管內(nèi)設(shè)置螺旋結(jié)構(gòu)；所述加藥混合器設(shè)有加藥口；所述微砂沉淀槽設(shè)有排污口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理系統(tǒng)，其中，所述一級反應(yīng)沉淀單元還包括：一級混合反應(yīng)池、一級混凝池、一級絮凝池、一級沉淀池和一級斜管澄清池；所述二級反應(yīng)沉淀單元包括二級混合反應(yīng)池、二級混凝池、二級絮凝池、二級沉淀池和二級斜管澄清池。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理系統(tǒng)，其中，所述一級混凝池設(shè)置有pH計(jì)；所述一級混合反應(yīng)池、一級混凝池、一級絮凝池、二級混合反應(yīng)池、二級混凝池和二級絮凝池均設(shè)有加藥口和攪拌裝置；所述一級斜管澄清池和二級斜管澄清池均設(shè)有排污口。

5.一種高鹽廢水降硬除硅除氟的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將高鹽廢水與第一藥劑進(jìn)行第一混合，得到的懸浮液與助凝劑和絮凝劑進(jìn)行第一接觸，然后將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分離得到第一上清液；所述第一藥劑為Ca(OH)2粉體或Ca(OH)2高濃度漿體；(2)將所述第一上清液與Na2CO3溶液進(jìn)行第二混合，得到的懸浮液與助凝劑和絮凝劑進(jìn)行第二接觸，然后將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分離得到第二上清液；(3)可選地，將所述第二上清液進(jìn)行深度除氟，得到處理后產(chǎn)水。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其中，步驟(1)在一級反應(yīng)沉淀單元中進(jìn)行；優(yōu)選地，所述高鹽廢水與第一藥劑進(jìn)行第一混合后得到的懸浮液的pH值為11-14，優(yōu)選為11-12；優(yōu)選地，所述第一混合的條件包括：攪拌速度為100-150r/min，混合停留時(shí)間為10-30min；優(yōu)選地，所述第一接觸的條件包括：攪拌速度為30-50r/min，接觸停留時(shí)間為10-30min。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的處理方法，其中，步驟(2)在二級反應(yīng)沉淀單元中進(jìn)行；優(yōu)選地，所述第二混合的條件包括：攪拌速度為100-150r/min，混合停留時(shí)間為10-30min；優(yōu)選地，所述第二接觸的條件包括：攪拌速度為30-50r/min，接觸停留時(shí)間為10-30min；優(yōu)選地，以CO32-計(jì)的Na2CO3溶液和以Ca2+計(jì)的第一上清液的質(zhì)量比為3-5:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中，所述深度除氟在深度除氟單元中進(jìn)行，所述深度除氟的過程包括：在pH值為6-7的條件下，將所述第二上清液、除氟藥劑和絮凝劑進(jìn)行混凝反應(yīng)；優(yōu)選地，所述混凝反應(yīng)的條件包括：在旋流反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為5-10min。

9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中，所述助凝劑選自聚合氯化鋁、聚合氯化鐵和聚合硫酸鐵中的至少一種，優(yōu)選為聚合硫酸鐵；優(yōu)選地，所述絮凝劑選自聚丙烯酰胺；優(yōu)選地，相對于高鹽廢水的體積，所述助凝劑的用量為30-80mg/L廢水，所述絮凝劑的用量為1-3mg/L廢水；其中，所述助凝劑的濃度為10-20％，絮凝劑的濃度為0.1-0.2％。

10.根據(jù)權(quán)利要求5-9中任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中，Mg2+的去除率不低于99％，Ca2+的去除率不低于98％，Si的去除率不低于99％，F-的去除率不低于96％。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的高鹽廢水處理工藝中重復(fù)性使用藥劑、設(shè)備投資大、運(yùn)營成本高和離子沉淀相互影響不能同時(shí)達(dá)到最優(yōu)效果等問題，提供一種高鹽廢水降硬除氟除硅的處理系統(tǒng)和處理方法，該處理系統(tǒng)和處理方法能節(jié)省藥劑用量，節(jié)省反應(yīng)時(shí)間和設(shè)備以及運(yùn)行的投入，有效去除高鹽廢水中的鈣、鎂、硅、氟等離子。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種高鹽廢水降硬除硅除氟的處理系統(tǒng)，包括：依次連通的一級反應(yīng)沉淀單元、二級反應(yīng)沉淀單元和可選的深度除氟單元；其中，

所述一級反應(yīng)沉淀單元包括第一加藥裝置，所述第一加藥裝置用于進(jìn)行Ca(OH)2粉體或Ca(OH)2高濃度漿體的加藥；

所述一級反應(yīng)沉淀單元用于將高鹽廢水同時(shí)進(jìn)行鎂沉淀、硅沉淀和一次氟沉淀；

所述二級反應(yīng)沉淀單元用于將一級反應(yīng)沉淀單元的出水同時(shí)進(jìn)行鈣沉淀和二次氟沉淀。

本發(fā)明第二方面提供一種高鹽廢水降硬除硅除氟的處理方法，包括以下步驟：

(1)將高鹽廢水與第一藥劑進(jìn)行第一混合，得到的懸浮液與助凝劑和絮凝劑進(jìn)行第一接觸，然后將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分離得到第一上清液；所述第一藥劑為Ca(OH)2粉體或Ca(OH)2高濃度漿體；

(2)將所述第一上清液與Na2CO3溶液進(jìn)行第二混合，得到的懸浮液與助凝劑和絮凝劑進(jìn)行第二接觸，然后將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分離得到第二上清液；

(3)可選地，將所述第二上清液進(jìn)行深度除氟，得到處理后產(chǎn)水。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明能夠獲得如下有益效果：

(1)利用Mg2+、Ca2+、Si、F-的去除反應(yīng)特性，實(shí)現(xiàn)協(xié)同去除和分步去除，例如，實(shí)現(xiàn)了Si的協(xié)同去除和F-的分步去除，從而節(jié)省反應(yīng)時(shí)間和設(shè)備以及運(yùn)行的投入。

(2)優(yōu)化了藥劑加藥方式，節(jié)省了藥劑用量，增加了反應(yīng)效果。

(3)開發(fā)了F-深度去除工藝與處理系統(tǒng)。

（發(fā)明人：仝勝錄;王偉;劉捷）