一种采用磁絮凝‑吸附处理含氟初期雨水的方法技术

本发明专利技术公开一种采用混凝沉淀‑吸附处理含氟初期雨水的方法，加入石灰乳调节pH至碱性，加入氯化钙、磁粉混合后加入铝盐混凝剂与助凝剂，反应沉淀后经多介质过滤器及二级活性氧化铝过滤器过滤后可回用或排放。本发明专利技术针对使用氟盐的企业初期雨水中产生大量初期雨水氟化物含量超标，达不到环保要求的现状，提供一种稳定高效的含氟初期雨水处理的方法。本方法适用于含氟初期雨水氟化物浓度不超过200mg/L的场合，出水氟化物浓度可控制在1mg/L。

A processing method of water by the adsorption of fluoride initial magnetic flocculation

The invention discloses a coagulation adsorption method of water treatment fluoride early lime emulsion pH adjusted to alkaline, adding calcium chloride, powder mixing and adding aluminum salt coagulant and coagulant, reaction and sedimentation after multi medium filter and two stage activated alumina filter can be reused or discharged. The present invention provides a stable and efficient method for initial rainwater treatment for fluorine containing enterprises. This method is suitable for the situation that the fluoride concentration in the initial fluorine is not more than 200mg/L, and the concentration of the fluoride in the effluent can be controlled in the 1mg/L.

【技术实现步骤摘要】
一种采用磁絮凝-吸附处理含氟初期雨水的方法
本专利技术涉及一种采用磁絮凝-吸附处理含氟初期雨水的方法，属于污水处理

技术介绍
自然界的氟都是化合态，主要有：萤石、氟磷灰石、冰晶石等。它们都是重要的化工原料，广泛应用于铝电解、钢铁、水泥、砖瓦、陶瓷、磷肥、玻璃、半导体、制药等工业生产中。这些行业的共同特征是以含氟矿物为主要原料或辅助原料，在其冶炼、生产过程中，氟从矿物中分解而进入环境，造成氟污染。突出表现为这些行业的初期雨水中含氟超标，氟离子为国家规定一类污染物，对人体很多组织系统都有致癌作用，如直接排放会对环境造成严重破坏，因此废水须经有效处理后达标排放。目前，国内外所处理的含氟工业废水成分复杂多样，处理方法也有多种，常用的主要有沉淀法和吸附法两大类，此外还有反渗透法、离子交换树脂法、电凝聚法、电渗析法等。化学沉淀法虽然方法简单、处理费用低，但有二次污染问题，处理效果也不太理想，出水氟化物含量在15～30mg/L，很难达到国家一级排放标准，而且存在泥渣沉降缓慢、处理大流量排放物周期长、不适合连续排放等缺陷。该法一般只用于饮用水除氟的预处理，要达到国家饮用水含氟标准还需要进一步的处理。混凝沉淀法能够处理含氟量较高的废水，经济实用、设备简单、操作容易，但存在混凝剂用量较大、产生较多难以处理的废渣、除氟效果不稳定、除氟后硫酸根离子还有增加的趋势、处理后的水中含有大量的溶解铝等问题。吸附法通常只适用于低氟量废水的处理，或氟含量已降到l5～30mg/L的预处理后废水的深度处理。反渗透法需要进行复杂的预处理，反渗透法设备昂贵，耗电量也较大。电凝聚法虽然设备简单、操作容易，但制水成本较高，而且对含氟量较高的废水处理效果不好，因而目前难以推广。离子交换树脂法的交换能力和除氟效率均较低，且树脂价格昂贵、再生费用高，因此尚未有工业化实例。电渗析法装置复杂，耗电量大，维修强度高，对操作人员的技术要求比较严，且水中如有高价金属离子易引起膜中毒，对电极也有损害。在目前的工程实例中，含氟废水处理后浓度可控制在10mg/L级别，但由于环保要求的日益严格，对工业含氟废水排放提出了更高的要求（要求排水氟化物含量低于3mg/L,甚至是达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中III类水关于氟化物浓度达到1mg/L以下的限值。
技术实现思路
本专利技术的目的是旨在提供一种稳定高效的含氟初期雨水处理的方法，对存在初期雨水氟化物超标的工业企业提供有效解决方法。本专利技术采用下述技术方案：一种采用磁絮凝-吸附处理含氟初期雨水的方法，经过下列各步骤：（1）混合反应：在含氟初期雨水中加入石灰乳调节pH至碱性，再按含氟初期雨水质量的0.2‰~1‰加入氯化钙，按含氟初期雨水质量的0.02‰~0.03‰加入磁粉，混合20~60min后进入混凝池；（2）混凝：在混凝池中按含氟初期雨水质量的0.2‰~1‰加入铝盐混凝剂、再按含氟初期雨水质量的0.01‰~0.1‰加入助凝剂，混凝反应20~60min，得到混合体系；（3）沉淀：采用斜板或协管沉淀池，将混合体系进行沉淀20~60min，取上层水；（4）调pH：将上层水进入中间水池，用盐酸或硫酸调整pH到7；（5）过滤：采用石英砂过滤器或多介质过滤器或者活性炭过滤器进行过滤停留时间10min；（6）吸附：采用两级活性氧化铝过滤器进行吸附过滤，单级停留时间10~30min，所得出水即能回用或排放。所述步骤（1）的磁粉的粒度是80-200目。所述步骤（1）的调节pH至碱性是将含氟初期雨水调节至pH不低于7且不超过9。这是由于该pH区间是氟化物沉淀效率较高的pH区间；加入石灰乳也能引入钙离子，使氟化物与钙离子生成氟化钙沉淀而被去除。所述步骤（2）的铝盐混凝剂是聚合氯化铝。所述步骤（3）的沉淀的污泥回流比为1~5：1。所述步骤（6）的活性氧化铝过滤器中填充的活性氧化铝的粒径为0.5~2mm。加入氯化钙的作用是引入钙离子，使氟化物与钙离子生成氟化钙沉淀而去除。加入磁粉的作用有两种：（1）形成晶核，增强混凝效果；（2）加速沉淀，减少沉淀时间。加入铝盐混凝剂的作用有两种：（1）利用氟化物随铝盐形成的絮体而得以去除；（2）兼有混凝剂的作用，如压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、网捕扫卷等。加入助凝剂的作用是促使沉淀加速，在微凝絮间起粘结架桥作用，使凝絮粗大而有广阔表面，充分发挥吸附卷带作用以提高澄清效果。混凝沉淀段的目的是降低进入吸附过滤段的进水负荷，延长吸附过滤段的使用时间与再生周期。混凝沉淀出水氟化物浓度一般可控制在15~20mg/L。吸附过滤段包括石英砂过滤、多介质过滤或活性炭过滤与活性氧化铝过滤，顺序为石英砂过滤、多介质过滤或活性炭过滤在前，活性氧化铝在后。石英砂过滤、多介质过滤或活性炭过滤的作用是控制活性氧化铝的进水浊度。活性氧化铝过滤器采用二级吸附过滤，原因是一级活性氧化铝一般适用于进水10mg/L以下的场合，对于进水浓度15~20mg/L，很容易吸附饱和，造成出水超过1~3mg/L，用二级吸附过滤可以很好地控制出水氟化物浓度在1mg/L以下。本专利技术采用“混凝沉淀+吸附”处理含氟初期雨水的方法，旨在针对使用氟盐的企业初期雨水中产生大量初期雨水氟化物含量超标，达不到环保要求的现状，提供一种稳定高效的含氟初期雨水处理的方法。本方法适用于含氟初期雨水氟化物浓度不超过200mg/L的场合，出水氟化物浓度可控制在1mg/L。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步描述。实施例1如图1，处理设备包括依次相连接的混合反应池、混凝池、沉淀池、中间水池、多介质过滤器、一级活性氧化铝过滤器、二级活性氧化铝过滤器。所述中间水池设有提升泵，该水泵通过管道与多介质过滤器进水口相连。所述沉淀池设置污泥回流泵，将沉淀池底泥回流至混合反应池，另一部分污泥通过污泥泵加压至污泥脱水设备脱水后外运。（1）混合反应：在含氟初期雨水中加入石灰乳调节pH至9，再按含氟初期雨水质量的0.2‰加入氯化钙，按含氟初期雨水质量的0.02‰加入磁粉（磁粉的粒度是80-200目），混合30min后进入混凝池；（2）混凝：在混凝池中按含氟初期雨水质量的0.2‰加入聚合氯化铝、再按含氟初期雨水质量的0.01‰‰加入助凝剂，混凝反应30min，得到混合体系；（3）沉淀：采用斜板或协管沉淀池，将混合体系进行沉淀60min，取上层水；污泥回流比为3：1。（4）调pH：将上层水进入中间水池，用盐酸或硫酸调整pH到7；（5）过滤：采用石英砂过滤器或多介质过滤器或者活性炭过滤器进行过滤停留时间10min；（6）吸附：采用两级活性氧化铝过滤器进行吸附过滤，活性氧化铝的粒径为0.5~2mm，单级停留时间10min，所得出水即能回用或排放。实施例2（1）混合反应：在含氟初期雨水中加入石灰乳调节pH至8，再按含氟初期雨水质量的0.3‰加入氯化钙，按含氟初期雨水质量的0.02‰加入加入磁粉（磁粉的粒度是80-200目），混合20min后进入混凝池；（2）混凝：在混凝池中按含氟初期雨水质量的0.3‰加入聚合氯化铝、再按含氟初期雨水质量的0.05‰加入助凝剂，混凝反应20min，得到混合体系；（3）沉淀：采用斜板或协管沉淀池，将混合体系进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用磁絮凝‑吸附处理含氟初期雨水的方法，其特征在于经过下列各步骤：（1）混合反应：在含氟初期雨水中加入石灰乳调节pH至碱性，再按含氟初期雨水质量的0.2‰~1‰加入氯化钙，按含氟初期雨水质量的0.02‰~0.03‰加入磁粉，混合20~60min；（2）混凝：按含氟初期雨水质量的0.2‰~1‰加入铝盐混凝剂、再按含氟初期雨水质量的0.01‰~0.1‰加入助凝剂，混凝反应20~60min，得到混合体系；（3）沉淀：将混合体系进行沉淀20~60min，取上层水；（4）调pH：将上层水用盐酸或硫酸调整pH到7；（5）过滤：采用石英砂过滤器或多介质过滤器或者活性炭过滤器进行过滤停留时间10min；（6）吸附：采用两级活性氧化铝过滤器进行吸附过滤，单级停留时间10~30min，所得出水即能回用或排放。

【技术特征摘要】
1.一种采用磁絮凝-吸附处理含氟初期雨水的方法，其特征在于经过下列各步骤：（1）混合反应：在含氟初期雨水中加入石灰乳调节pH至碱性，再按含氟初期雨水质量的0.2‰~1‰加入氯化钙，按含氟初期雨水质量的0.02‰~0.03‰加入磁粉，混合20~60min；（2）混凝：按含氟初期雨水质量的0.2‰~1‰加入铝盐混凝剂、再按含氟初期雨水质量的0.01‰~0.1‰加入助凝剂，混凝反应20~60min，得到混合体系；（3）沉淀：将混合体系进行沉淀20~60min，取上层水；（4）调pH：将上层水用盐酸或硫酸调整pH到7；（5）过滤：采用石英砂过滤器或多介质过滤器或者活性炭过滤器进行过滤停留时间10min；（6）吸附：采用两级活性氧化铝过滤器进行吸附过滤，单级停留时间10~30min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余仲勋，谢朝晖，杨虎，徐启浩，乔忠宇，万多稳，刘家文，李嵘，向金鑫，徐明，李二双，朱树文，杨仕勇，
申请(专利权)人：昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南铝业股份有限公司，云南恒碧环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53