高浓度氟污染地下水处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高浓度氟污染地下水处理系统，包括格栅池、调节池和吸附处理装置；格栅池内设有栅格，栅格上方的池壁上设有废水进水口，栅格下方的池壁上设有出水口，调节池的上部设有进水口、下部设有出水口，吸附处理装置自上而下依次为：石英砂层、改性沸石层、石英砂层，所述吸附处理装置的上部设有进水口、下部设有出水口；格栅池壁上的出水口与所述调节池的上部的进水口连接，所述调节池的下部的出水口与所述吸附处理装置上部的进水口连接。能有效地处理含氟废水，具有占地面积小、负荷能力强、运行寿命长、除氟容量稳定、出水水质好等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种含氟废水处理技术，尤其涉及一种高浓度氟污染地下水处理系统。
技术介绍
氟是一种广泛应用于制氟化试剂以及金属冶炼中的助熔剂等的工业重金属，位于元素周期表第2周期vn A族，原子序数为9，相对原子质量为19.00。自然界的氟多是化合态，主要有:萤石(CaF2)、氟磷灰石[Ca5(PO4)3Fh冰晶石(Na3AlF6)等。它们都是重要的化工原料，广泛应用于炼铝、磷肥、钢铁以及有机氟高级润滑油，火箭推进剂的二氟化氧，氟化肼等工业生产中。电镀、金属加工等工业的含氟废水，以及用洗涤法处理含氟废气的洗涤水，排入环境后，会造成水体和土壤的污染。含氟烟尘沉降或受降水淋洗，会使土壤和地下水受污染。人体内的氟直接来自饮水、食物和空气。氟是人体必需的微量元素之一。微量氟有促进儿童生长发育和防龋齿的作用。成人每日氟化物的摄入量一般为1.0 1.5mg，过量摄入则会危害健康。地下水中氟的存在形式有20多种，且随着水介质性质及化学组成而变化，其赋存形态的配比关系也相应地调整。在中性或偏碱性(pH=7 8)的浅层地下水中，氟的组分存在形式只有 10 种，即 F、BF (OH)3-、HFaq, CaF+、MgF+、MnF+、A1F2+、AlF2+' AlF3 和 AlF4' 其中以F、MgF+、CaF+三种形式为主。一般F—占TF(总氟浓度)的79% 96%，其次为MgF+和CaF+，分别为TF的3.1% 19.2%和0.3% 3.0%。地下水化学环境因地而异，若含有CO广、PO43'有机质等物质，则会影响氟的去除效果，因此选择适于当地条件的除氟方法非常重要。氟是人类生命活动所必需的微量元素之一，它是骨、牙的正常成分，是形成珐琅质所必需，对骨质疏松有防护作用。但氟 和其他元素一样，过量和不足都对人体健康有害，过量的氟会导致氟中毒，表现为以侵犯牙齿和骨骼为主的全身性慢性损害。高氟水主要分布于:(1)地下水径流缓慢受强烈蒸发的山前平原；(2)绿洲边缘与沙漠接壤的坳陷洼地及沙漠地带，如华北、西北、东北和黄淮海平原地区，内蒙古雅布赖地区，东北克山地区，宁夏、河北部分地区等。高氟地下水的水化学类型一般为HCO3--Na型。随着氟污染工业的快速发展，由于含氟“三废”的排放和地质异常的影响，氟污染事件时有发生。为了较好地降低地下水中的氟浓度，有效地控制污染事件，保障人民群众的生命财产安全，非常有必要开展一种有效的除氟技术。国内外除氟的方法主要有:沉淀、电凝聚、膜分离技术、离子交换和吸附等处理方法。其中，沉淀法、电凝聚、膜分离技术因处理成本高、除氟速度慢、除氟效率低等缺点，应用不多。吸附法研究较多且应用广泛，主要吸附材料有骨炭、壳聚糖、活性氧化铝和沸石等。现有技术中的吸附法废水处理系统占地面积大、出水水质不够理想。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种占地面积小、负荷能力强、运行寿命长、除氟容量稳定、出水水质好的高浓度氟污染地下水处理系统。本技术的目的是通过以下技术方案实现的:本技术的高浓度氟污染地下水处理系统，包括格栅池、调节池和吸附处理装置；所述格栅池内设有栅格，所述栅格上方的池壁上设有废水进水口，所述栅格下方的池壁上设有出水口，所述调节池的上部设有进水口、下部设有出水口，所述吸附处理装置自上而下依次为:石英砂层、改性沸石层、石英砂层，所述吸附处理装置的上部设有进水口、下部设有出水口；所述格栅池壁上的出水口与所述调节池的上部的进水口连接，所述调节池的下部的出水口与所述吸附处理装置上部的进水口连接。由上述本技术提供的技术方案可知，本技术的高浓度氟污染地下水处理系统，由于包括格栅池、调节池和吸附处理装置；格栅池内设有栅格，栅格上方的池壁上设有废水进水口，栅格下方的池壁上设有出水口，调节池的上部设有进水口、下部设有出水口，吸附处理装置自上而下依次为:石英砂层、改性沸石层、石英砂层，所述吸附处理装置的上部设有进水口、下部设有出水口 ；格栅池壁上的出水口与所述调节池的上部的进水口连接，所述调节池的下部的出水口与所述吸附处理装置上部的进水口连接。能有效地处理含氟废水，具有占地面积小、负荷能力强、运行寿命长、除氟容量稳定、出水水质好等优点。附图说明图1为本技术实施例提供的小型含氟地下水处理系统的结构示意图。图中:1、栅格，2、泵。具体实施方式下面将对本技术实施例作进一步地详细描述。本技术的高浓度氟污染地下水处理系统，其较佳的具体实施方式如图1所示:包括格栅池、调节池和吸附处理装置；所述格栅池内设有栅格，所述栅格上方的池壁上设有废水进水口，所述栅格下方的池壁上设有出水口，所述调节池的上部设有进水口、下部设有出水口，所述吸附处理装置自上而下依次为:石英砂层、改性沸石层、石英砂层，所述吸附处理装置的上部设有进水口、下部设有出水口。所述格栅池壁上的出水口与所述调节池的上部的进水口连接，所述调节池的下部的出水口与所述吸附处理装置上部的进水口连接。所述调节池的下部的出水口与所述吸附处理装置上部的进水口的连接管路上设有泵。本技术利用改性沸石处理含氟废水，能有效地处理含氟废水,具有占地面积小、负荷能力强、运行寿命长、除氟容量稳定、出水水质好等优点，可将2mg/L的氟污染地下水处理到0.5mg/L以下。具体实施例的处理过程是:将含氟地下水首先流入格栅池，由格栅池对废水中的悬浮固体进行阻拦和截留，然后经由调节池对水质和水量进行均衡调节后，通过设于调节池下部的调节池排水管道流入吸附处理装置。其中所述的含氟地下水浓度为2 10mg/L，pH值为8.0。其中处理后的水中氟含量小于5mg/L。采用本技术，能够有效地去除含氟地下水中的氟。天然沸石应用于地下水中氟的吸附，由于天然沸石内部通道大小不均，吸附性能有明显差别，来自不同产地的天然沸石吸附性能亦差别显著；而且由于天然沸石成分复杂，含有较多的杂质和水分，在吸附处理重金属过程中容易引入其它外源性污染物质，因此其在水处理中的应用受到限制。将天然沸石进行改性，能很好地增加除氟率，具有良好的吸附选择性、稳定性和吸附能力。具体实施例中，用于去除地下水中氟的改性沸石，其是用氯化铁浸泡天然沸石所得的改性沸石。该材料颗粒的含铁量有所增加。该材料通过以下步骤制备:a.将氯化铁溶于去离子水中制成浓度为10%的氯化铁溶液；b.以天然沸石与氯化铁溶液固液比1:5 (g/ml)向上述氯化铁溶液中加入天然沸石，于水浴恒温(25°C)振荡器中震荡18h (300r/min)；c.将制备的改性天然沸石用去离子水洗涤3 4次；d.放入烘箱中以105°C烘干。初始氟浓度分别为2mg/L、5mg/L、10mg/L，沸石用量为5g时，改性前，沸石对氟的去除率分别为28.5%,26.62%、17.2% ;用氯化铁改性后，吸附剂对氟的去除率明显升高，分别达到82.78%,68.25%,55.65%。所以，采用铁改性天然沸石，改性后除氟效果有明显提高。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度氟污染地下水处理系统，其特征在于，包括格栅池、调节池和吸附处理装置；?所述格栅池内设有栅格，所述栅格上方的池壁上设有废水进水口，所述栅格下方的池壁上设有出水口，所述调节池的上部设有进水口、下部设有出水口，所述吸附处理装置自上而下依次为：石英砂层、改性沸石层、石英砂层，所述吸附处理装置的上部设有进水口、下部设有出水口；?所述格栅池壁上的出水口与所述调节池的上部的进水口连接，所述调节池的下部的出水口与所述吸附处理装置上部的进水口连接。

【技术特征摘要】
1.一种高浓度氟污染地下水处理系统，其特征在于，包括格栅池、调节池和吸附处理装置； 所述格栅池内设有栅格，所述栅格上方的池壁上设有废水进水口，所述栅格下方的池壁上设有出水口，所述调节池的上部设有进水口、下部设有出水口，所述吸附处理装置自上而下依次为:石英砂层、改性沸石层、石英砂层，所述吸附处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张焕祯，张国臣，王智利，
申请(专利权)人：北京中地泓科环境科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：