【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水处理领域，具体涉及一种一体化除氟装置。
技术介绍
1、氟是人体必需的微量元素之一，自然界的氟通常存在于矿石中，当受到雨水浸蚀时会溶出,造成地表水和地下水的氟污染。另一方面，铝、铁生产,金属表面处理、电镀，玻璃和半导体制作，选矿，施肥等都会给水体带来氟污染。日常生活中适当的摄入氟对身体是有益的，人们饮用氟离子浓度在0.5~1 mg/l之间的水能有效防止龋齿，但若长期饮用氟离子浓度高于1 mg/l的水，则会引起氟斑牙，长期饮用氟离子浓度为3~6 mg/l的水会引起氟骨病。
2、因此，人体从食物和饮用水中摄入的氟离子都必须控制在一定的浓度范围内。世界卫生组织(who)对于饮用水中氟浓度的规定为低于1.5 mg/l(who,2004)。
3、目前氟离子的去除主要通过沉淀法、吸附法、离子交换法、电化学法和膜分离。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种一体化除氟装置，本专利技术采取塔式结构，将化学沉淀法除氟与吸附法除氟相结合，提高了氟离子去除效率，简化了氟离子去除流程，确保了出水氟离子达标，减少了工作人员的工作风险，降低了工程投资成本。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的具体技术方案如下：
3、一种一体化除氟装置，包括进水区、生石灰反应区、瓷砂吸附区和出水区；进水区位于装置底部，生石灰反应区位于装置中下部、瓷砂吸附区位于装置中上部，出水区位于装置顶部。
4、装置外设有进水管，含氟废水由
5、进水区内固定设置有布水管，进水区与生石灰反应区中间设有支撑板ⅰ。
6、生石灰反应区内固定设置有生石灰层、生石灰缓冲层、生石灰进料管、生石灰排料管、截止阀ⅰ和截止阀ⅱ，生石灰反应区与瓷砂吸附区中间设有支撑板ⅱ。
7、瓷砂吸附区内固定设置有稀土瓷砂颗粒、瓷砂缓冲层、瓷砂颗粒进料管、瓷砂颗粒排料管、截止阀ⅲ和截止阀ⅳ，瓷砂吸附区与出水区中间设有支撑板ⅲ。
8、出水区内固定设置有溢流槽、滤头和出水管。
9、装置的水流线速度为0.5~1m/h，接触时间为30~60min。
10、装置内径为0.1~0.5m，高为0.5~1.5m，径高比为1:6~1:8。
11、进水氟离子浓度要求在300~1200mg/l范围。
12、布水器采用排管式布水器，原水由水平主管一侧引入，通过支管上的小孔向填料层布水。
13、布水器支管通常设3~8根，支管上小孔孔径一般为3~5mm，且不得小于2mm。
14、配水管网设置距支撑板ⅰ至少80~120mm。
15、在生石灰反应区内，采用的石灰其有效含钙量为60%~90%，生石灰总量依据钙氟摩尔比0.8~1.1确定。
16、在生石灰反应区内，生石灰层采取生石灰小块与生石灰颗粒结合方式，生石灰小块平均粒径控制在2~5cm，生石灰颗粒平均粒径控制在0.3~0.8cm。
17、在生石灰反应区内，生石灰缓冲层与生石灰层高度比为1:3~1:5，生石灰层与装置高比为1:2~1:2.5。
18、在生石灰反应区内，生石灰进料管距生石灰层上方150~300mm处，生石灰出料管距支撑板ⅰ上方150~300mm处。
19、在瓷砂吸附区内，瓷砂采用鹿沼土、沸石粉、淀粉和feso4·7h2o加去离子水均匀混合后烘干制成的球状陶瓷颗粒，其直径约为2~4mm，孔径分布在小于6nm和20~80nm范围内。
20、在瓷砂吸附区内，瓷砂缓冲层与稀土瓷砂颗粒高度比为1:2~1:4，稀土瓷砂颗粒与装置高比为1:5~1:7。
21、在瓷砂吸附区内，瓷砂颗粒进料管距稀土瓷砂颗粒上方150~300mm处，瓷砂颗粒出料管距支撑板ⅱ上方150~300mm处。
22、支撑板ⅰ、ⅱ、ⅲ均采用多孔板结构，最小孔径为0.1~0.5mm。
23、在出水区内，出水层高度150~300mm，占总装置高的10%~20%。
24、在出水区内，出水堰高度设置为50~100mm，绕装置外一圈，宽度为50~100mm，宽高比为1.0~2.0。
25、在出水区内，滤头尺寸大小与出水管适配，间隙为0.1~0.5mm。
26、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
27、本专利技术一体化除氟装置设置有进水区、生石灰反应区、瓷砂吸附区和出水区；进水区位于装置底部，生石灰反应区位于装置中下部、瓷砂吸附区位于装置中上部，出水区位于装置顶部。装置外设有进水管，含氟废水由进水管经进水泵泵入进水区。进水区内固定设置有布水管，进水区与生石灰反应区中间设有支撑板ⅰ。生石灰反应区内固定设置有生石灰层、生石灰缓冲层、生石灰进料管、生石灰排料管、截止阀ⅰ和截止阀ⅱ，生石灰反应区与瓷砂吸附区中间设有支撑板ⅱ。瓷砂吸附区内固定设置有稀土瓷砂颗粒、瓷砂缓冲层、瓷砂颗粒进料管、瓷砂颗粒排料管、截止阀ⅲ和截止阀ⅳ，瓷砂吸附区与出水区中间设有支撑板ⅲ。出水区内固定设置有溢流槽、滤头和出水管。装置的水流线速度为0.5~1m/h，接触时间为30~60min，可使废水中氟离子与填料充分接触与反应，以达到出水标准。该装置处理废水特点主要为低流量高浓度型含氟废水，装置径为0.1~0.5m，装置高为0.5~1.5m，径高比为1:6~1:8，可处理废水氟离子浓度要求在300~1200mg/l范围。为均匀布水，布水器采用排管式布水器，原水由水平主管一侧引入，通过支管上的小孔向填料层布水，布水器支管通常设3~8根，支管上小孔孔径一般为3~5mm，且不得小于2mm。配水管网设置距支撑板ⅰ至少80~120mm，以保证布水装置持续运行的稳定性。装置内填料要求分区设置，不得混区，支撑板ⅰ采用多孔板结构，最小孔径为0.1~0.5mm，以达到填料分区目的。在生石灰反应区内，采用的石灰其有效含钙量为60%~90%，生石灰总量依据钙氟摩尔比0.8~1.1确定，药物用量符合氟化钙沉淀机理，氟离子去除率可达98%。为加强填料耐用性，生石灰层采取生石灰小块与生石灰颗粒结合方式，生石灰小块平均粒径控制在2~5cm，生石灰颗粒平均粒径控制在0.3~0.8cm。为保证装置内水压的稳定性，区内设置缓冲层，保证装置的正常运行，生石灰缓冲层与生石灰层高度比为1:3~1:5，生石灰层与装置高比为1:2~1:2.5。生石灰进料管距生石灰层上方150~300mm处，生石灰出料管距支撑板ⅰ上方150~300mm处。支撑板ⅱ采用多孔板结构，最小孔径为0.1~0.5mm。在瓷砂吸附区内，瓷砂采用鹿沼土、沸石粉、淀粉和feso4·7h2o加去离子水均匀混合后烘干制成的球状陶瓷颗粒，其直径约为2~4mm，孔径分布在小于6nm和20~80nm范围内，该陶瓷颗粒对氟离子有很好的去除率，可使该装置氟离子去除率高达99%，出水严格符合氟离子污染物排放标准。瓷砂缓冲层与稀土瓷砂颗粒高度比为1:2~1:4，稀土瓷砂颗粒与装置高比为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种一体化除氟装置，其特征在于，装置自下而上，依次包括进水区（A）、生石灰反应区（B）、瓷砂吸附区（C）和出水区（D）；
2.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，装置径为0.1~0.5m，装置高为0.5~1.5m，径高比为1:6~1:8，进水氟离子浓度要求在300~1200mg/L范围，水流线速度为0.5~1m/h，接触时间为30~60min。
3.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，配水管网设置距支撑板Ⅰ（4）至少80~120mm，布水器（3）采用排管式布水器，支管通常设3~8根，支管上小孔孔径一般为3~5mm，且不得小于2mm。
4.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，在生石灰反应区（B）内，采用的石灰其有效含钙量为60%~90%，生石灰总量依据钙氟摩尔比0.8~1.1确定，生石灰层（7）采取生石灰小块与生石灰颗粒结合方式，生石灰小块平均粒径控制在2~5cm，生石灰颗粒平均粒径控制在0.3~0.8cm。
5.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，在生石灰反应区（B
6.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，在瓷砂吸附区（C）内，瓷砂采用鹿沼土、沸石粉、淀粉和FeSO4·7H2O加去离子水均匀混合后烘干制成的球状陶瓷颗粒，其直径约为2~4mm，孔径分布在小于6nm和20~80nm范围内。
7.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，在瓷砂吸附区（C）内，瓷砂缓冲层（15）与稀土瓷砂颗粒（14）高度比为1:2~1:4，稀土瓷砂颗粒（14）与装置高度比为1:5~1:7，瓷砂颗粒进料管（17）距稀土瓷砂颗粒（14）上方150~300mm处，瓷砂颗粒出料管（12）距支撑板Ⅱ（11）上方150~300mm处。
8.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，支撑板Ⅰ（4）、Ⅱ（11）和Ⅲ（18）采用多孔板结构，最小孔径为0.1~0.5mm。
9.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，在出水区（D）内，出水层高度150~300mm，占装置总高的10%~20%，出水堰（19）高度设置为50~100mm，绕装置外一圈，宽度为50~100mm，宽高比为1.0~2.0。
10.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，在出水区（D）内，滤头（20）尺寸大小与出水管（21）适配，间隙为0.1~0.5mm。
...【技术特征摘要】
1.一种一体化除氟装置，其特征在于，装置自下而上，依次包括进水区（a）、生石灰反应区（b）、瓷砂吸附区（c）和出水区（d）；
2.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，装置径为0.1~0.5m，装置高为0.5~1.5m，径高比为1:6~1:8，进水氟离子浓度要求在300~1200mg/l范围，水流线速度为0.5~1m/h，接触时间为30~60min。
3.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，配水管网设置距支撑板ⅰ（4）至少80~120mm，布水器（3）采用排管式布水器，支管通常设3~8根，支管上小孔孔径一般为3~5mm，且不得小于2mm。
4.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，在生石灰反应区（b）内，采用的石灰其有效含钙量为60%~90%，生石灰总量依据钙氟摩尔比0.8~1.1确定，生石灰层（7）采取生石灰小块与生石灰颗粒结合方式，生石灰小块平均粒径控制在2~5cm，生石灰颗粒平均粒径控制在0.3~0.8cm。
5.根据权利要求1所述的一种一体化除氟装置，其特征在于，在生石灰反应区（b）内，生石灰缓冲层（8）与生石灰层（7）高度比为1:3~1:5，生石灰层（7）与装置高度比为1:2~1:2.5，生石灰进料管（10）距生石灰层（7）上方150~300mm处，生石灰出料管（5）距支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆慧锋，蔡国军，俞言文，
申请(专利权)人：浙江沃乐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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