【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，具体涉及一种半导体工业含氟废水处理系统和方法。
技术介绍
1、现有半导体工业含氟废水处理方法主要有化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法以及结晶法等。其中，化学沉淀法是通过向含氟废水中投加化学药剂，使氟离子与沉淀剂（石灰、氯化钙、碳酸钙等）形成沉淀，经固液分离后实现除氟。以化学沉淀法为核心的两级除氟工艺，即“一级反应+一级絮凝+一级沉淀+二级反应+二级絮凝+二级沉淀”，由于操作简单、投资少、除氟效果明显，目前普遍适用于大规模高浓度含氟废水的处理。除氟后的废水cod值仍然很高，后续需要进入生化、膜分离系统进一步处理才能达标排放，现有两级除氟工艺的主要缺点是：
2、（1）反应生成的氟化钙包裹在沉淀剂颗粒表面，阻碍颗粒内部的沉淀剂进一步反应，降低了沉淀剂的使用效率，增加了沉淀剂的使用量与污泥量，同时未反应沉淀剂以及残留氟化钙影响后续生化处理系统的稳定运行。这是因为，高浓度钙离子是活性污泥抑制物，通常需要通过持续接种活性污泥才能维持生化处理系统的正常运行，并且氟化钙是极难清洗的膜污染物，容易造成膜堵塞，降低膜分离效率。
3、（2）沉淀反应过程中需要通过投加碱控制废水ph在9~12范围，以利于氟化钙的生成，反应完成后又需要通过投加酸将废水ph调节至6~9，以满足后续生化处理系统的要求，因此，酸、碱药剂使用量较大。
4、（3）污水中富含大量的磷，现有两级除氟工艺磷回收率低，没有回收的磷进入生化处理系统，增大了生化处理的负荷，且造成磷资源的浪费。
5、（4）现有技术主要采用沉淀法
技术实现思路
1、为解决现有含氟废水处理工艺存在的沉淀剂及药剂使用量大、磷回收率低，后续生化处理系统运行不稳定的技术问题，本专利技术提供一种半导体工业含氟废水处理系统和方法。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一种半导体工业含氟废水处理系统，包括：
4、调节单元，用于均衡进水水质与水量；
5、预处理单元，用于通过向调节后废水中投加化学药剂，使氟离子与沉淀剂形成沉淀，经固液分离后以物化污泥的形式从系统排除，实现除氟；
6、磷回收单元，用于通过向预处理后的废水中投加沉淀剂，使磷离子形成磷酸盐沉淀，经固液分离后后以物化污泥的形式从系统排出，实现进一步除氟及回收磷；
7、生化处理及膜分离单元，用于使经过磷回收的废水中的有机物通过微生物降解及膜分离去除；以及
8、释磷及除钙单元，用于使膜分离浓水中的磷释放出来并与生化处理及膜分离单元的部分水解酸化水经旋流富集后一起进入磷回收单元，使残留在生化系统中的氟化钙和磷酸钙以物化排泥的形式从系统中脱除。
9、进一步地，调节单元包括调节池，调节池的底部设有第一曝气装置，第一曝气装置与生化处理及膜分离单元的生化曝气主管相连。
10、进一步地，预处理单元包括依次连接的混合反应池、混凝反应池、絮凝反应池以及沉淀池，沉淀池污泥部分外排，部分回流至絮凝反应池。
11、进一步地，混合反应池中设有碱液和沉淀剂的投加装置，混凝反应池的底部设有第二曝气装置，第二曝气装置与生化处理及膜分离单元的膜擦洗曝气主管相连。
12、进一步地，磷回收单元包括磷回收池和混合缓冲池，磷回收池中设有沉淀剂投加装置，沉淀污泥在磷回收池中经固液分离后部分外排回收磷，部分与预处理单元的沉淀池污泥汇合；沉降分离的上清液进入混合缓冲池。
13、进一步地，混合缓冲池中设有硫酸投加装置及搅拌器。
14、进一步地，生化处理及膜分离单元包括依次连接的水解酸化池、缺氧池、好氧池以及mbr膜池；水解酸化池中的部分出水泵入释磷单元，与释磷单元的废水一起进入磷回收单元回收磷。
15、进一步地，水解酸化池中设有生活污水进水管。生活污水富含磷，与除氟后废水一同进行生化处理，可以提高磷回收效率，并且利用生活污水持续向除氟后废水接种污泥，可以降低高浓度钙离子对活性污泥的抑制，维持生化处理系统的正常运行。
16、进一步地，释磷及除钙单元包括回流池、泥相富集旋流器、生物释磷池和水相富集旋流器；膜分离浓水进入回流池，经泵送至泥相富集旋流器进行离心分离，分离的轻组分作为生物污泥外排，重组分进入生物释磷池；生物释磷池中的泥水经泵与生化处理及膜分离单元的部分水解酸化水一起送至水相富集旋流器进行离心分离，分离的轻组分进入生化处理及膜分离单元的缺氧池中，重组分与预处理单元出水一起进入磷回收单元。
17、一种应用上述任意一种半导体工业含氟废水处理系统的方法，包括如下步骤：
18、（1）含氟废水经调节单元调节水质、水量后，进入预处理单元；
19、（2）在预处理单元，废水首先与naoh、cacl2混合，然后依次经混凝、絮凝后进行沉降分离，在此过程中，氟离子形成氟化钙污泥，以物化污泥的形式外排去除，沉降分离的上清液进入磷回收单元；
20、（3）在磷回收单元，通过向废水中投加cacl2沉淀剂，进一步去除氟离子，并且使废水中的磷离子与cacl2反应生成磷酸钙沉淀，经固液分离后回收磷，氟化钙污泥以物化污泥的形式外排去除，沉降分离的上清液用h2so4调节ph值后进入生化处理及膜分离单元；
21、（4）在生化处理及膜分离单元，废水依次经过水解酸化、缺氧、好氧后通过mbr膜分离出有机物、有害物质、盐分，达标排放；膜分离浓水进入释磷单元；
22、（5）在释磷及除钙单元，通过使用泥相富集旋流器将残留在生化系统中的氟化钙以及磷酸钙富集后送入生物释磷池，生物释磷池使泥水中的磷释放出来，与生化处理及膜分离单元的部分水解酸化水汇合后经水相富集旋流器富集进入磷回收单元。
23、本专利技术的有益效果：
24、通过在预处理单元和生化处理及膜分离单元之间设置磷回收单元，可以直接利用预处理单元沉淀池出水的高ph进行沉淀除磷，减少碱的投加量，并且仅需要在除磷后投加一次酸进行ph调节，减少了酸的投加量，从而使整个系统的酸、碱药剂使用量大为降低。
25、2、通过磷回收单元和释磷及除钙单元的结合，释磷及除钙单元可以将残留在生化系统中的氟化钙以及磷酸钙富集后进入磷回收单元，最终通过物化排泥和磷产品的形式从系统中脱除，从而降低钙离子对mbr膜的影响；磷回收单元利用预处理单元的高ph值，以未沉淀的氟化钙、新生成的氟化钙，以及释磷及除钙单元回流的磷酸钙和氟化钙为晶核，诱导废水中的钙离子和磷酸根离子快速形成氟化钙和磷酸钙，最终通过物化排泥外排和磷产品回收的方式从系统中脱除，提高了磷回收率，降低了沉淀剂使用量与污泥量，保证了生化系统的稳定运行。
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1.一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，调节单元包括调节池（1），调节池的底部设有第一曝气装置，第一曝气装置与生化处理及膜分离单元的生化曝气主管相连。
3.根据权利要求1所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，预处理单元包括依次连接的混合反应池（2）、混凝反应池（3）、絮凝反应池（4）以及沉淀池（5），沉淀池污泥部分外排，部分回流至絮凝反应池（4）。
4.根据权利要求3所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，混合反应池（2）中设有碱液和沉淀剂的投加装置，混凝反应池（3）的底部设有第二曝气装置，第二曝气装置与生化处理及膜分离单元的膜擦洗曝气主管相连。
5.根据权利要求1所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，磷回收单元包括磷回收池（6）和混合缓冲池（7），磷回收池（6）中设有沉淀剂投加装置，沉淀污泥在磷回收池中经固液分离后部分外排回收磷，部分与预处理单元的沉淀池污泥汇合；沉降分离的上清液进入混合缓冲池（7）。
7.根据权利要求1所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，生化处理及膜分离单元包括依次连接的水解酸化池（8）、缺氧池（10）、好氧池（11）以及MBR膜池（12）；水解酸化池（8）中的部分出水泵入释磷单元，与释磷单元的废水一起进入磷回收单元回收磷。
8.根据权利要求7所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，水解酸化池（8）中设有生活污水进水管。
9.根据权利要求1所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，释磷及除钙单元包括回流池（13）、泥相富集旋流器（16）、生物释磷池（15）和水相富集旋流器（14）；膜分离浓水进入回流池（13），经泵送至泥相富集旋流器（16）进行离心分离，分离的轻组分作为生物污泥外排，重组分进入生物释磷池（15）；生物释磷池（15）中的泥水经泵与生化处理及膜分离单元的部分水解酸化水一起送至水相富集旋流器（14）进行离心分离，分离的轻组分进入生化处理及膜分离单元的缺氧池中，重组分与预处理单元出水一起进入磷回收单元。
10.一种应用权利要求1-9任一项所述的一种半导体工业含氟废水处理系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，调节单元包括调节池（1），调节池的底部设有第一曝气装置，第一曝气装置与生化处理及膜分离单元的生化曝气主管相连。
3.根据权利要求1所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，预处理单元包括依次连接的混合反应池（2）、混凝反应池（3）、絮凝反应池（4）以及沉淀池（5），沉淀池污泥部分外排，部分回流至絮凝反应池（4）。
4.根据权利要求3所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，混合反应池（2）中设有碱液和沉淀剂的投加装置，混凝反应池（3）的底部设有第二曝气装置，第二曝气装置与生化处理及膜分离单元的膜擦洗曝气主管相连。
5.根据权利要求1所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，磷回收单元包括磷回收池（6）和混合缓冲池（7），磷回收池（6）中设有沉淀剂投加装置，沉淀污泥在磷回收池中经固液分离后部分外排回收磷，部分与预处理单元的沉淀池污泥汇合；沉降分离的上清液进入混合缓冲池（7）。
6.根据权利要求5所述的一种半导体工业含氟废水处理系统，其特征在于，混合缓...
【专利技术属性】
技术研发人员：周龙坤，关晓琳，王怀林，王珅，
申请(专利权)人：江苏凯米膜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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