含氢氟酸废水的处理系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种含氢氟酸废水的处理系统和方法。上述系统包括：固液分离装置、膜蒸馏单元、超滤装置和反渗透单元。固液分离装置设置有含氢氟酸废水进料口、液相出口和浆料出口；膜蒸馏单元设置有进料液入口和富集液出口，进料液入口与液相出口通过液相输送管路连通；超滤装置设置有富集液入口、浓缩液出口和过滤水出口，富集液入口与富集液出口通过富集液输送管路连通；反渗透单元设置有浓缩液入口、氢氟酸出口和反渗透余液出口，浓缩液入口与浓缩液出口通过浓缩液输送管路连通。不仅能实现氢氟酸的回收，且提高了氢氟酸的回收率；还能够减少含氢氟酸废水中氟离子的含量，有利于提高水质；上述系统设计紧凑，能缩短氢氟酸的回收处理周期。的回收处理周期。的回收处理周期。

【技术实现步骤摘要】
含氢氟酸废水的处理系统和方法


[0001]本专利技术涉及污水回收处理
，具体而言，涉及一种含氢氟酸废水的处理系统和方法。

技术介绍

[0002]光伏产业中单晶硅原料清洗、硅片刻蚀、抛光等过程都需要用到氢氟酸，会产生大量的含氢氟酸废水。氢氟酸的pH值低、腐蚀性强、氧化性强且电导率高，直接排放会对环境造成重大污染。目前，针对含氢氟酸废水的处理工艺主要采用沉淀法，即向含氢氟酸废水中投加熟石灰、氯化钙及混凝剂等药剂使氟离子与钙离子生成氟化钙，来达到去除氟的目的。
[0003]现有文献(CN103663777A)公开了一种工厂含氢氟酸废水处理方法。通过在氢氟酸废水中加入石灰乳，利用石灰乳中的氯化钙与氟离子反应生成氟化钙，再加入聚合氯化铝制剂，使之絮凝形成矾花，再进入增强絮凝池，同时加入聚丙烯酰胺制剂，形成块状沉淀物，去除废水中的氢氟酸。但上述处理工艺中需要添加钙离子，使氟离子与钙离子生成氟化钙达到去除氟离子的目的，这会导致水的硬度增大，使水质变差，且容易产生大量的危废污泥。此外，上述处理工艺中氢氟酸全部作为废物排放，使得氢氟酸无法再生利用，造成资源浪费。
[0004]针对上述氢氟酸无法再生利用的问题，现有文献(CN103172199A)公开了一种氢氟酸废水的处理方法。在氢氟酸废水的原液中加入石灰乳与烧碱的混合物或石灰乳，取上清液并将上清液依次使用过滤器初滤、错流式超滤膜过滤分离，得到浓水及过滤水，在过滤水中加入阻垢剂后，再经反渗透膜过滤分离，得到废液及回用水。该文献虽然利用了反渗透膜过滤分离废液，且水的回收率能达到90％，反渗透处理后得到的浓液再经过上述氢氟酸废水处理系统循环处理。但这种方法虽然能减少氢氟酸废水排放量，提高水的回收率，但含氢氟酸废水仍然要被当做废物处理排放。
[0005]在此基础上，提供一种能够净化处理含氢氟酸废水使其达到排放标准，同时能够回收利用氢氟酸的系统和方法具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种含氢氟酸废水的处理系统和方法，以解决现有技术中含氢氟酸废水排放量大，且氢氟酸回收率低的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种含氢氟酸废水的处理系统，上述含氢氟酸废水的处理系统包括：固液分离装置、膜蒸馏单元、超滤装置和反渗透单元。固液分离装置设置有含氢氟酸废水进料口、液相出口和浆料出口；膜蒸馏单元设置有进料液入口和富集液出口，进料液入口与液相出口通过液相输送管路连通；超滤装置设置有富集液入口、浓缩液出口和过滤水出口，富集液入口与富集液出口通过富集液输送管路连通；反渗透单元设置有浓缩液入口、氢氟酸出口和反渗透余液出口，浓缩液入口与浓缩液出口通过浓缩液输送管路连通。
[0008]进一步地，膜蒸馏单元包括：加热装置和冷凝装置；加热装置设置有腔体和设置在腔体中的微孔膜，且通过微孔膜将腔体分为加热区和气相区，且加热区设置有进料液入口和蒸余液出口，气相区设置有蒸汽出口；冷凝装置设置有蒸汽入口和富集液出口，蒸汽入口与蒸汽出口通过蒸汽输送管路连通。
[0009]进一步地，反渗透单元包括：第一反渗透装置和第二反渗透装置。第一反渗透装置设置有浓缩液入口、氢氟酸出口和第一回收水出口；第二反渗透装置设置有第一回收水入口、过滤水入口和第二回收水出口，第一回收水入口与第一回收水出口通过回收水输送管路连通，过滤水入口与过滤水出口通过过滤水输送管路连通。
[0010]进一步地，含氢氟酸废水的处理系统还包括：水质调节单元、混凝沉淀单元和pH调节装置。水质调节单元设置有水质调节入口和混合料出口，水质调节入口分别与蒸余液出口和反渗透余液出口通过余液输送管路连通；混凝沉淀单元设置有待混凝处理物料入口、助剂入口、上清液出口和第一固相出口，待混凝处理物料入口与混合料出口通过混合料输送管路连通；pH调节装置设置有待调节pH物料入口和含氟废液出口，待调节pH物料入口与上清液出口通过上清液输送管路连通。
[0011]进一步地，水质调节单元包括：混料装置和鼓风装置。混料装置设置有水质调节入口、鼓风口和混合料出口；鼓风装置设置有空气出口，空气出口与鼓风口连通。
[0012]进一步地，混凝沉淀单元包括：混凝沉淀装置和助剂供应装置。混凝沉淀单元设置有待混凝处理物料入口、上清液出口和第一固相出口及助剂入口；助剂供应装置设置助剂供应口，助剂供应口与助剂入口连通，用于向混凝沉淀装置提供絮凝剂和沉淀剂。
[0013]进一步地，含氢氟酸废水的处理系统还包括：固相污泥储存装置和压滤装置。固相污泥储存装置设置有污泥入口和污泥出口，污泥入口分别与浆料出口和第一固相出口通过固相污泥输送管路连通；压滤装置设置有第二固相入口、压滤液出口和第二固相出口，污泥出口与第二固相入口通过固相污泥输送管路连通压滤液出口与水质调节入口通过压滤液输送管路连通。
[0014]为了实现上述目的，本专利技术另一个方面还提供了一种含氢氟酸废水的处理方法，上述含氢氟酸废水的处理方法包括：对含氢氟酸废水进行固液分离处理，得到液相产物和第一固相产物；对液相产物进行膜蒸馏处理，得到富集液；将富集液进行超滤处理，得到含氟离子浓缩液和过滤水；及对含氟离子浓缩液和过滤水进行反渗透处理，得到氢氟酸。
[0015]进一步地，膜蒸馏处理过程包括：对液相产物进行加热处理，得到加热液；加热液经过微孔膜处理和冷却处理后得到富集液；优选地，加热液的温度为30～60℃，富集液的温度为5～15℃；更优选地，微孔膜选自聚偏氟乙烯和/或聚四氟乙烯。
[0016]进一步地，超滤处理过程采用超滤膜进行，超滤膜选自聚偏氟乙烯和/或聚四氟乙烯。
[0017]进一步地，含氢氟酸废水的处理方法还包括：将膜蒸馏处理得到的热蒸余液与反渗透处理得到的反渗透余液混合，并进行水质调节，得到待混凝处理物料；在待混凝处理物料中加入混凝剂，进行混凝沉淀处理，得到上清液和含氟固相废渣；对上清液进行pH调节，得到满足排放标准的含氟废液；优选地，混凝剂包括沉淀剂和絮凝剂；优选地，待混凝处理物料、沉淀剂和絮凝剂的重量比为100:(210～250):(1～30)；优选地，混凝沉淀处理的pH值为10～12。
[0018]应用本专利技术的技术方案，一方面能够实现氢氟酸的回收，且大大提高了氢氟酸的回收率；另一方面还能够减少含氢氟酸废液中氟离子的含量，有利于提高水质，减少了对环境的危害；此外，本申请提供的上述含氢氟酸废液的处理系统设计紧凑，能够缩短氢氟酸的回收处理周期，有利于提高氢氟酸的可再生利用价值。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1示出了本专利技术实施例1涉及到的含氢氟酸废水的处理系统的结构示意图。
[0021]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0022]100、固液分离装置；101、含氢氟酸废水进料口；102、液相出口；103、浆料出口；
[0023本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氢氟酸废水的处理系统，其特征在于，所述含氢氟酸废水的处理系统包括：固液分离装置(100)，所述固液分离装置(100)设置有含氢氟酸废水进料口(101)、液相出口(102)和浆料出口(103)；膜蒸馏单元(200)，所述膜蒸馏单元(200)设置有进料液入口(211)和富集液出口(222)，所述进料液入口(211)与所述液相出口(102)通过液相输送管路连通；超滤装置(300)，所述超滤装置(300)设置有富集液入口(301)、浓缩液出口(302)和过滤水出口(303)，所述富集液入口(301)与所述富集液出口(222)通过富集液输送管路连通；反渗透单元(400)，所述反渗透单元(400)设置有浓缩液入口(411)、氢氟酸出口(412)和反渗透余液出口(424)，所述浓缩液入口(411)与所述浓缩液出口(302)通过浓缩液输送管路连通。2.根据权利要求1所述的含氢氟酸废水的处理系统，其特征在于，所述膜蒸馏单元(200)包括：加热装置(210)，所述加热装置(210)设置有腔体和设置在所述腔体中的微孔膜，且通过所述微孔膜将所述腔体分为加热区和气相区，且所述加热区设置有所述进料液入口(211)和蒸余液出口(212)，所述气相区设置有蒸汽出口；冷凝装置(220)，所述冷凝装置(220)设置有蒸汽入口(221)和所述富集液出口(222)，所述蒸汽入口(221)与所述蒸汽出口通过蒸汽输送管路连通。3.根据权利要求1或2所述的含氢氟酸废水的处理系统，其特征在于，所述反渗透单元(400)包括：第一反渗透装置(410)，所述第一反渗透装置(410)设置有浓缩液入口(411)、氢氟酸出口(412)和第一回收水出口(413)；第二反渗透装置(420)，所述第二反渗透装置(420)设置有第一回收水入口(421)、过滤水入口(422)和第二回收水出口(423)，所述第一回收水入口(421)与所述第一回收水出口(413)通过回收水输送管路连通，所述过滤水入口(422)与所述过滤水出口(303)通过过滤水输送管路连通。4.根据权利要求2所述的含氢氟酸废水的处理系统，其特征在于，所述含氢氟酸废水的处理系统还包括：水质调节单元(500)，所述水质调节单元(500)设置有水质调节入口(511)和混合料出口(513)，所述水质调节入口(511)分别与所述蒸余液出口(212)和所述反渗透余液出口(424)通过余液输送管路连通；混凝沉淀单元(600)，所述混凝沉淀单元(600)设置有待混凝处理物料入口(611)、助剂入口(612)、上清液出口(613)和第一固相出口(614)，所述待混凝处理物料入口(611)与所述混合料出口(513)通过混合料输送管路连通；pH调节装置(700)，所述pH调节装置(700)设置有待调节pH物料入口(701)和含氟废液出口(702)，所述待调节pH物料入口(701)与所述上清液出口(613)通过上清液输送管路连通。5.根据权利要求4所述的含氢氟酸废水的处理系统，其特征在于，所述水质调节单元(500)包括：混...

【专利技术属性】
技术研发人员：武警，吴彩琼，杨恒，田丽森，聂宜文，赵金，刘少非，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：