一种含氟废水的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含氟废水的处理方法，属于含氟废水处理技术领域。该处理方法包括：含氟废水进入调节池，均质均量后得到调节池出水；调节池出水进入一级反应池，投加氢氧化钙和复合絮凝剂进行反应，一级反应池出水进入一级沉淀池中进行泥水分离得到一级沉淀池出水；一级沉淀池出水进入二级反应池后，投加复合絮凝剂进行反应，二级反应池出水进入二级沉淀池中进行泥水分离得到二级沉淀池出水；复合絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂，有机絮凝剂为共聚物，共聚物由丙烯酰胺单元和烯基季铵盐单元构成，或，共聚物由丙烯酰胺单元、烯基季铵盐单元和N

【技术实现步骤摘要】
一种含氟废水的处理方法


[0001]本专利技术属于含氟废水处理
，具体涉及一种含氟废水的处理方法。

技术介绍

[0002]近年来随着电子产品国产替代进程的加快，电子行业成为含氟废水主要来源之一，基于环保和对生产工艺的考虑，工业含氟废水的处理已变得越来越重要，目前主流的处理工艺有化学沉淀法和混凝沉淀法这两大类。化学沉淀法主要应用于原水高含氟废水（≥100mg/L），最常见的工艺是采用钙盐沉淀法，即向含氟水中投加氢氧化钙（石灰乳）来调节pH的同时进行初步降氟，由于氢氧化钙微溶于水，该工艺处理后，处理水出水氟含量（30
‑
50mg/L），这时工艺可调整为边投加氢氧化钙（石灰乳）来调节pH同时适量投加其它溶性钙盐（如CaCl2），增加钙离子浓度，从而加快反应使废水中的氟化物离子与Ca
2+
反应生成CaF2沉淀而除去，此时处理水氟含量（10
‑
15mg/L）。混凝沉淀法主要采用铝盐类絮凝剂除去工业废水中的氟，其机理是利用混凝剂形成带有正电荷的胶体颗粒，胶体颗粒吸附水中氟化物离子，中和水中胶体颗粒电荷，压缩双电层，使得水中胶体颗粒等快速脱稳，并在吸附架桥、网捕或卷扫等的作用下使得氟化物离子与胶体共同沉淀，最后通过固液分离去除水中氟化物离子。现有技术中，申请号为2022117021315的专利技术专利公开了一种含氟化工废水除氟工艺，包括如下步骤，S1沉淀：将含氟废水通入沉淀池中进行沉淀，其后取上清液，得到除沉液；S2一级除氟：将所述除沉液的pH调节至6.5
‑r/>7.5，其后加入3500
‑
4000mg/l石灰乳，待反应充分后，沉降并取上清液，得到一级除氟液；S3二级除氟：将所述一级除氟液的pH调节至6.5
‑
7.5，其后加入3500
‑
4000mg/l石灰乳，待反应充分后，沉降并取上清液，得到二级除氟液；S4除硬：将所述二级除氟液除硬后，得到处理后的废水；该除氟工艺能够极大程度降低废水中氟离子的含量以及控制处理后废水的硬度，使处理后的废水满足蒸发要求。现有技术中，申请号为2022117021315的专利技术专利公开了一种半导体含氟废水处理系统及工艺，其结构包括通过管道依次连接的含氟废水集水池、含氟废水调节池、一级反应池、一级混凝池、一级絮凝池、一级沉淀池、二级反应池、二级絮凝池、二级沉淀池和放流池；含氟废水集水池和含氟废水调节池之间管道、含氟废水调节池和一级反应池之间管道都分别设有水泵。一级反应池连接第一NaOH加药箱、第一H2SO4加药箱和第一CaCl2加药箱，一级混凝池连接第二CaCl2加药箱，一级絮凝池连接第一PAM加药箱，二级反应池连接第二NaOH加药箱、第二H2SO4加药箱和第一PAC加药箱，二级絮凝池连接第二PAM加药箱。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种对氟化物离子具有较好的去除效果的复合絮凝剂。
[0004]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种复合絮凝剂，复合絮凝剂包括，
‑
无机絮凝剂，无机絮凝剂选自聚合氯化铝和/或聚合铝铁；和，
‑
有机絮凝剂，有机絮凝剂为共聚物，共聚物由丙烯酰胺单元和烯基季铵盐单元构
成，或，共聚物由丙烯酰胺单元、烯基季铵盐单元和N
‑
乙烯基吡咯烷酮单元构成。本专利技术复合絮凝剂具有良好的除氟性能及沉淀性能，可以在用量较少的情况下快速有效地去除氟废水中氟化物离子，实现含氟废水的深度处理；这可能是由于本专利技术复合絮凝剂中具有更多的活性基团，可以更快速地促进胶体颗粒形成絮凝物，进而加快沉淀速度，强化除氟效果。
[0005]在一个实施方案中，烯基季铵盐单元为二甲基二烯丙基氯化铵单元，共聚物由丙烯酰胺单元、二甲基二烯丙基氯化铵单元和N
‑
乙烯基吡咯烷酮单元构成。
[0006]在一个实施方案中，共聚物的制备方法为：将单体丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和N
‑
乙烯基吡咯烷酮在引发剂作用下聚合反应得到共聚物。该共聚物由丙烯酰胺单元、二甲基二烯丙基氯化铵单元和N
‑
乙烯基吡咯烷酮单元构成，该共聚物和无机絮凝剂共同使用时，对氟化物离子有较好的选择性和较高的吸附性能。
[0007]在一个优选的实施方案中，丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和N
‑
乙烯基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.2
‑
0.6:0.1
‑
0.3。
[0008]在一个优选的实施方案中，引发剂为过硫酸铵，引发剂的用量为单体总量的0.1
‑
2wt%。
[0009]在一个优选的实施方案中，聚合反应温度为50
‑
70℃，聚合反应时间为6
‑
24h。
[0010]在一个优选的实施方案中，共聚物的制备方法为：1）将丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和N
‑
乙烯基吡咯烷酮加入去离子水中，丙烯酰胺和去离子水的重量比为5
‑
10:100，搅拌均匀得到单体混合液；2）将单体混合液中通入氮气10
‑
40min后加入引发剂，然后升温至50
‑
70℃聚合反应6
‑
24h，反应结束后将产物用无水乙醇洗涤并抽滤3
‑
5次，干燥，得到共聚物。
[0011]在一个优选的实施方案中，烯基季铵盐单元为吡啶基季铵盐单元，吡啶基季铵盐由3,5
‑
吡啶二甲酸和2
‑
氯丙烯酸反应获得；共聚物由丙烯酰胺单元、吡啶基季铵盐单元和N
‑
乙烯基吡咯烷酮单元构成。由于该复合絮凝剂中存在由丙烯酰胺单元、吡啶基季铵盐单元和N
‑
乙烯基吡咯烷酮单元构成的共聚物，因此该复合絮凝剂对氟化物离子有较好的选择性和较高的吸附性能。此外，含氟废水中通常共存有其他阴离子和阳离子，共存离子的竞争性吸附或反应会影响复合絮凝剂的除氟效果，而这些共存离子对本专利技术该复合絮凝剂的除氟效果影响不大。
[0012]在一个更优选的实施方案中，吡啶基季铵盐的结构式为。
[0013]在一个更优选的实施方案中，吡啶基季铵盐的制备方法为：将3,5
‑
吡啶二甲酸和2
‑
氯丙烯酸加入50
‑
60v/v%乙醇水溶液中搅拌均匀，在80
‑
110℃下搅拌反应24
‑
48h，反应结束后旋蒸，然后用乙醇洗涤2
‑
4次，抽滤，干燥，得到吡啶基季铵盐。更优选的，3,5
‑
吡啶二甲酸和2
‑
氯丙烯酸的摩尔比为1:1。更优选，3,5
‑
吡啶二甲酸和乙醇水溶液的用量比为1g:10
‑
20mL。
[0014]在一个实施方案中，共聚物的制备方法为：将单体丙烯酰胺、吡啶基季铵盐和N
‑
乙烯基吡咯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合絮凝剂，其特征在于：所述复合絮凝剂包括，
‑
无机絮凝剂，所述无机絮凝剂选自聚合氯化铝和/或聚合铝铁；和，
‑
有机絮凝剂，所述有机絮凝剂为共聚物，所述共聚物由丙烯酰胺单元和烯基季铵盐单元构成，或，所述共聚物由丙烯酰胺单元、烯基季铵盐单元和N
‑
乙烯基吡咯烷酮单元构成。2.根据权利要求1所述的一种复合絮凝剂，其特征在于：所述烯基季铵盐单元为二甲基二烯丙基氯化铵单元，所述共聚物由丙烯酰胺单元、二甲基二烯丙基氯化铵单元和N
‑
乙烯基吡咯烷酮单元构成。3.根据权利要求2所述的一种复合絮凝剂，其特征在于：所述共聚物的制备方法为：将单体丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和N
‑
乙烯基吡咯烷酮在引发剂作用下聚合反应得到共聚物。4.根据权利要求3所述的一种复合絮凝剂，其特征在于：所述丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和N
‑
乙烯基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.2
‑
0.6:0.1
‑
0.3。5.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：周卫华，陈谦，张昌华，
申请(专利权)人：嘉兴沃特泰科环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：