一种含氟废水深度净化和回收系统技术方案

本实用新型专利技术公布了一种含氟废水深度净化和回收系统，包括废水调节槽、离子交换柱、解吸剂槽、再生剂槽、解吸液槽、沉淀剂槽和结晶反应槽，废水调节槽、解吸剂槽、再生剂槽分别通过第一、二、三阀门与离子交换柱进口连接；离子交换柱出口上设有排水阀，该出口还通过第四阀门与解吸液槽连接，解吸液槽底部通过第五阀门与结晶反应槽内部连接；沉淀剂槽通过第六阀门与结晶反应槽内部连接，结晶反应槽底部排污口上设有排污阀，其侧面下方通过第七阀门与废水调节槽连通。本实用新型专利技术的目的是，提供一种含氟废水深度净化和回收系统，系统中离子交换柱出水达标排放，同时使解吸剂和再生残液中的氟则转化成冰晶石产品回用，对含氟废水进行深度净化处理。

A deep purification and recovery system for fluoride containing wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种含氟废水深度净化和回收系统
本技术属于污水处理
，具体为一种含氟废水深度净化和回收系统。
技术介绍
氟（化学符号F），是一种非金属化学元素，与人体健康密切，适量的氟能促进牙齿和骨骼的钙化，有助于神经兴奋的传导及体内酶的代谢，但是过量的氟对人体、土壤及动植物都有严重的危害。目前，含氟废水的处理方法主要包括化学沉淀法、絮凝沉淀法、吸附法、流化床结晶法、反渗透法、电凝聚法、离子交换法。早在2015年新颁布的国家《无机化学工业污染物排放标准》（GB31573-2015）中，水体中氟离子的排放限值为由10mg/L降至6mg/L。显然，传统的化学沉淀、絮凝沉淀系统已经无法满足新的排放标准。另外，离子交换是一种常见的含氟废水深度净化系统，但现有离子交换除氟系统存在树脂吸附选择性差，吸附容量小，解吸液回用困难，循环性能差等关键问题，尚未广泛应用于工业含氟废水处理领域。因此，迫切需要开发出一种高效、经济的含氟废水深度净化系统，保证出水氟离子浓度稳定低于6mg/L，以满足日益严格的氟离子排放标准要求。
技术实现思路
本技术的目的是针对以上问题，提供一种含氟废水深度净化和回收系统，该系统中离子交换柱出水达标排放，同时使解吸剂和再生残液中的氟则转化成冰晶石产品回用，对含氟废水进行深度净化处理，解决了解吸液回用困难的问题。为实现以上目的，本技术采用的技术方案是：一种含氟废水深度净化和回收系统，包括废水调节槽、离子交换柱、解吸剂槽、再生剂槽、解吸液槽、沉淀剂槽和结晶反应槽，所述废水调节槽底部通过第一阀门与离子交换柱进口管路连接，解吸剂槽底部通过第二阀门与离子交换柱进口管路连接，再生剂槽底部通过第三阀门与离子交换柱进口管路连接；所述离子交换柱出口管路上设有排水阀，该出口还通过第四阀门与解吸液槽管路连接，解吸液槽底部通过第五阀门与结晶反应槽上方内部管路连接；所述沉淀剂槽通过第六阀门与结晶反应槽上方内部管路连接，所述结晶反应槽底部排污口管路上设有排污阀，其侧面下方通过第七阀门与废水调节槽连通。进一步的，所述离子交换柱内装填的载铝螯合树脂为亚氨基二乙酸型或氨基膦酸型树脂。进一步的，所述解吸剂槽中盛装的解吸剂为氢氧化钠溶液。进一步的，所述再生剂槽中盛装的再生剂为氯化铝溶液、硫酸铝溶液中的一种或多种。进一步的，所述沉淀剂槽中盛装的沉淀剂为氢氧化钠与氢氧化铝的混合溶液。进一步的，所述结晶反应槽上设有搅拌装置，所述搅拌装置包括电机和搅拌浆，所述电机设置于结晶反应槽上方，所述搅拌浆设置于结晶反应槽内，且通过竖直设置的转轴与电机输出轴传动连接。进一步的，所述搅拌浆为螺旋搅拌浆，其于转轴上从上至下依次设置两层，且旋向相反，上层螺旋搅拌浆搅拌时对液体的作用力向下，下层螺旋搅拌浆搅拌时对液体的作用力向上。本技术的有益效果：该系统中离子交换柱出水达标排放，同时使解吸剂和再生残液中的氟则转化成冰晶石产品回用，对含氟废水进行深度净化处理，解决了解吸液回用困难的问题。1、本技术中离子交换树脂解吸彻底，循环使用性能好。2、本技术中出水氟离子浓度稳定达标排放，满足新标准中6mg/L的要求。3、本技术中含氟废水中的氟离子最终以冰晶石沉淀的形式回收，氟的回收利用率达到100%。附图说明图1为本技术主视结构示意图。图中所述文字标注表示为：1、废水调节槽；2、离子交换柱；3、解吸剂槽；4、再生剂槽；5、解吸液槽；6、沉淀剂槽；7、结晶反应槽；8、进污水阀；9、第一阀门；10、第二阀门；11、第三阀门；12、第五阀门；13、第六阀门；14、第七阀门；15、排水阀；16、第四阀门；17、排污阀；18、电机；19、搅拌浆。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本技术的保护范围有任何的限制作用。如图1所示，本技术的具体结构为：一种含氟废水深度净化和回收系统，包括废水调节槽1、离子交换柱2（其采用圆筒形交换柱，溶液从柱的一端通入，与柱内呈密实状态的固定离子交换树脂层或流动状态离子交换树脂床充分接触，进行离子交换）、解吸剂槽3、再生剂槽4、解吸液槽5、沉淀剂槽6和结晶反应槽7，所述废水调节槽1上方通过进污水阀8与含氟废水源管路连接，其底部通过第一阀门9与离子交换柱2进口管路连接，离子交换柱2内装填有载铝螯合树脂，解吸剂槽3底部通过第二阀门10与离子交换柱2进口管路连接，再生剂槽4底部通过第三阀门11与离子交换柱2进口管路连接；所述离子交换柱2出口管路上设有排水阀15，该出口还通过第四阀门16与解吸液槽5管路连接，解吸液槽5底部通过第五阀门12与结晶反应槽7上方内部管路连接；所述沉淀剂槽6通过第六阀门13与结晶反应槽7上方内部管路连接，所述结晶反应槽7底部排污口管路上设有排污阀17，其侧面下方（与内部相通）通过第七阀门14与废水调节槽1连通，所有连接管路上优选设置输送泵。优选的，所述离子交换柱2内装填的载铝螯合树脂为亚氨基二乙酸型或氨基膦酸型树脂。亚氨基二乙酸或氨基磷酸与铝的配合能力更强，树脂负载铝后的稳定性更好。优选的，所述解吸剂槽3中盛装的解吸剂为氢氧化钠溶液。氢氧化钠溶液可以将载铝树脂上吸附的氟离子以氟铝配合物的形式全部解吸至解吸液中，解吸液的成分包含Al3+、F-和Na+，符合冰晶石（Na3AlF6）的元素成分要求，因此解吸液可以用于冰晶石的回收。优选的，所述再生剂槽4中盛装的再生剂为氯化铝溶液、硫酸铝溶液中的一种或多种。再生剂必须是含铝溶液，其中氯化铝和硫酸铝溶液便宜易得易配制，适合作为再生剂。优选的，所述沉淀剂槽6中盛装的沉淀剂为氢氧化钠与氢氧化铝的混合溶液。解吸液的成分包含大量F-和少量Al3+、Na+，要使沉淀剂与解吸液反应生成冰晶石（Na3AlF6）沉淀，沉淀剂必须补充阳离子Al3+和Na+并且不含有Cl-、SO42-等阴离子，因此沉淀剂只能使用氢氧化钠与氢氧化铝混合配制而成。优选的，所述结晶反应槽7上设有搅拌装置，所述搅拌装置包括电机18和搅拌浆19，所述电机18设置于结晶反应槽7上方，所述搅拌浆19设置于结晶反应槽7内，且通过竖直设置的转轴与电机18输出轴传动连接。电机18输出轴带动搅拌浆19转动时，将溶液进行搅拌，使其充分反应。优选的，所述搅拌浆19为螺旋搅拌浆，其于转轴上从上至下依次设置两层，且旋向相反，上层螺旋搅拌浆搅拌时对液体的作用力向下，下层螺旋搅拌浆搅拌时对液体的作用力向上。搅拌时，上、下层溶液形成对流，使反应更加充分、彻底。具体使用时，系统运行过程分为：a、吸附阶段；b、解吸阶段；c、再生阶段；d、结晶回用阶段。其中，a至c阶段为循环操作过程，d阶段为间歇操作过程。a、吸附阶段：离子交换柱2中装有亚氨基二乙酸型载铝螯合树脂，关闭连接离子交换柱2的第二阀门10、第三阀门11、第四阀门16，废水调节槽1中的含氟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氟废水深度净化和回收系统，包括废水调节槽（1）、离子交换柱（2）、解吸剂槽（3）、再生剂槽（4）、解吸液槽（5）、沉淀剂槽（6）和结晶反应槽（7），其特征在于，所述废水调节槽（1）底部通过第一阀门（9）与离子交换柱（2）进口管路连接，解吸剂槽（3）底部通过第二阀门（10）与离子交换柱（2）进口管路连接，再生剂槽（4）底部通过第三阀门（11）与离子交换柱（2）进口管路连接；所述离子交换柱（2）出口管路上设有排水阀（15），该出口还通过第四阀门（16）与解吸液槽（5）管路连接，解吸液槽（5）底部通过第五阀门（12）与结晶反应槽（7）上方内部管路连接；所述沉淀剂槽（6）通过第六阀门（13）与结晶反应槽（7）上方内部管路连接，所述结晶反应槽（7）底部排污口管路上设有排污阀（17），其侧面下方通过第七阀门（14）与废水调节槽（1）连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种含氟废水深度净化和回收系统，包括废水调节槽（1）、离子交换柱（2）、解吸剂槽（3）、再生剂槽（4）、解吸液槽（5）、沉淀剂槽（6）和结晶反应槽（7），其特征在于，所述废水调节槽（1）底部通过第一阀门（9）与离子交换柱（2）进口管路连接，解吸剂槽（3）底部通过第二阀门（10）与离子交换柱（2）进口管路连接，再生剂槽（4）底部通过第三阀门（11）与离子交换柱（2）进口管路连接；所述离子交换柱（2）出口管路上设有排水阀（15），该出口还通过第四阀门（16）与解吸液槽（5）管路连接，解吸液槽（5）底部通过第五阀门（12）与结晶反应槽（7）上方内部管路连接；所述沉淀剂槽（6）通过第六阀门（13）与结晶反应槽（7）上方内部管路连接，所述结晶反应槽（7）底部排污口管路上设有排污阀（17），其侧面下方通过第七阀门（14）与废水调节槽（1）连通。


2.根据权利要求1所述的一种含氟废水深度净化和回收系统，其特征在于，所述离子交换柱（2）内装填的载铝螯合树脂为亚氨基二乙酸型或氨基膦酸型树脂。


3.根据权利要求1所述的一种含...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜科，
申请(专利权)人：长沙环境保护职业技术学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43