本實(shí)用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含氟廢水的除氟絮凝沉淀反應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)化的推進(jìn)，很多行業(yè)生產(chǎn)中含有大量氟離子，從而其產(chǎn)生的工業(yè)廢水中也含有了氟元素，有些電子元件生產(chǎn)行業(yè)排放出的廢水中含有的氟化物嚴(yán)重超標(biāo)，最后這些超標(biāo)的氟化物廢水流入自然界水體中，造成嚴(yán)重的水環(huán)境污染，同時(shí)也給人們的生活帶來(lái)一定的不安全因素。

目前國(guó)內(nèi)外含氟廢水的處理方法主要有：混凝沉淀法、離子交換法、吸附法、電滲析、反滲透、膜分離法等。其中，混凝沉淀法是最有效、最簡(jiǎn)單的方法，具有運(yùn)行成本低，去除效率高、可以處理高濃度含氟廢水等優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)有的混凝沉淀法由于對(duì)除氟絮凝沉淀反應(yīng)的一系列影響因素和水力條件沒(méi)有足夠的了解或沒(méi)有給予足夠的重視，盲目的將一些水處理方法簡(jiǎn)單疊加或套用于含氟廢水處理，現(xiàn)有技術(shù)中含氟廢水處理反應(yīng)器沒(méi)有很好地將廢水混合液充分混凝，也沒(méi)有在充分混凝的過(guò)程中有效地避免絮凝顆粒由于水力沖擊而造成的顆粒破損問(wèn)題，通常只考慮廢水與混凝劑的混合液直接進(jìn)入反應(yīng)池進(jìn)行絮凝反應(yīng)，結(jié)果導(dǎo)致絮凝時(shí)間過(guò)少或者顆粒破損，從而影響后續(xù)對(duì)含氟的懸浮沉淀膠體顆粒的去除效率，使現(xiàn)有技術(shù)混凝沉淀法處理后出水中氟離子最終濃度只能達(dá)到20mg/L~30mg/L，且除氟效果不穩(wěn)定，沉淀效果差，導(dǎo)致大量的細(xì)小含氟膠體懸浮于水中，因而存在一定的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中含氟廢水處理反應(yīng)器無(wú)法將含氟廢水充分混凝，且在混凝過(guò)程中無(wú)法有效避免絮凝顆粒由于水力沖擊而造成的顆粒破碎問(wèn)題，致使處理后的出水中含有大量細(xì)小氟膠體，出水中氟離子含量仍然較高的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種能夠使含氟廢水充分混凝、在混凝過(guò)程中絮凝顆粒不會(huì)破碎、處理出水中氟離子含量少的含氟廢水的除氟絮凝沉淀反應(yīng)系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種含氟廢水的除氟絮凝沉淀反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)池1、反應(yīng)池2和沉淀池，所述反應(yīng)池1包括第一級(jí)反應(yīng)區(qū)和第二級(jí)反應(yīng)區(qū)，所述反應(yīng)池2包括第三級(jí)反應(yīng)區(qū)和絮凝區(qū)，所述第一級(jí)反應(yīng)區(qū)、第二級(jí)反應(yīng)區(qū)、第三級(jí)反應(yīng)區(qū)、絮凝區(qū)和沉淀池依次連通，所述反應(yīng)池1相應(yīng)于所述第一級(jí)反應(yīng)區(qū)的位置設(shè)置有進(jìn)水通道，所述沉淀池側(cè)壁上設(shè)置有出水通道，所述第一級(jí)反應(yīng)區(qū)與用于添加pH調(diào)節(jié)劑和沉淀劑的加料口Ⅰ相連通，所述第二級(jí)反應(yīng)區(qū)與用于添加pH調(diào)節(jié)劑和沉淀劑的加料口Ⅱ相連通，所述第三級(jí)反應(yīng)區(qū)與用于添加pH調(diào)節(jié)劑和沉淀劑的加料口Ⅲ相連通，所述絮凝區(qū)與用于添加pH調(diào)節(jié)劑、沉淀劑和絮凝劑的加料口Ⅳ相連通，所述第一級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于推動(dòng)其內(nèi)的水體流向第二級(jí)反應(yīng)區(qū)的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅰ，所述第二級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于推動(dòng)其內(nèi)的水體流向第三級(jí)反應(yīng)區(qū)的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅱ，所述第三級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于推動(dòng)其內(nèi)的水體流向絮凝區(qū)的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅲ，所述絮凝區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于推動(dòng)其內(nèi)的水體流向沉淀池的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅳ。

采用這樣的反應(yīng)系統(tǒng)，在處理含氟廢水時(shí)，首先將廢水引入第一級(jí)反應(yīng)區(qū)，通過(guò)加料口Ⅰ向廢水中加入pH調(diào)節(jié)劑和沉淀劑，設(shè)置在第一級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅰ使廢水從第一級(jí)反應(yīng)區(qū)向第二級(jí)反應(yīng)區(qū)流動(dòng)，將水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅰ的推動(dòng)力大小設(shè)置在較高水平，使廢水在第一區(qū)反應(yīng)池能夠充分混勻，并且發(fā)生初步絮凝反應(yīng)，第一級(jí)反應(yīng)區(qū)處理后的水流入第二級(jí)反應(yīng)區(qū)中，由于絮凝反應(yīng)會(huì)降低水體的堿度并使水體中的沉淀劑含量下降，為了保證絮凝沉淀反應(yīng)完全，通過(guò)加料口Ⅱ向廢水中繼續(xù)加入pH調(diào)節(jié)劑和沉淀劑，使廢水的pH在適合于氟離子絮凝沉淀的范圍內(nèi)，并添加足夠于水體中氟離子含量絮凝沉淀的沉淀劑，設(shè)置在第二級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅱ使廢水從第二級(jí)反應(yīng)區(qū)向相連通的第三級(jí)反應(yīng)區(qū)流動(dòng)，設(shè)置水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅱ的推動(dòng)力大小小于水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅰ，使廢水在第二級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)水力停留時(shí)間延長(zhǎng)，充分發(fā)生絮凝沉淀反應(yīng)，第二級(jí)處理后的廢水流入第三級(jí)反應(yīng)區(qū)中，通過(guò)加料口Ⅲ調(diào)節(jié)廢水pH在適合范圍，并繼續(xù)補(bǔ)加沉淀劑，設(shè)置在第三級(jí)反應(yīng)區(qū)的水流方向控制裝置Ⅲ使廢水從第三級(jí)反應(yīng)區(qū)向絮凝區(qū)流動(dòng)，將水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅲ的推動(dòng)力大小設(shè)置小于水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅱ的大小，一方面使廢水在第三級(jí)反應(yīng)池中的水利停留時(shí)間延長(zhǎng)，進(jìn)一步保證廢水中氟離子的絮凝時(shí)間充足，能夠盡可能多的形成絮凝物沉淀，另一方面由于前兩級(jí)反應(yīng)已經(jīng)生成了部分絮凝物，設(shè)置廢水在第三級(jí)反應(yīng)區(qū)的推動(dòng)力小，可以避免已經(jīng)形成的絮凝沉淀顆粒破碎，更有利于后續(xù)沉淀除去絮凝物；經(jīng)過(guò)第三級(jí)反應(yīng)的廢水流入絮凝區(qū)，通過(guò)加料口Ⅳ添加pH調(diào)節(jié)劑、沉淀劑和絮凝劑，加入的絮凝劑能夠更進(jìn)一步輔助氟離子絮凝沉淀，設(shè)置在絮凝池的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅳ使廢水從絮凝池向沉淀池流動(dòng)，進(jìn)一步降低水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅳ的推動(dòng)力，使廢水中的氟離子在絮凝劑和沉淀劑的作用下絮凝的更加徹底，且更加避免了水體在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的擾流使已經(jīng)形成的絮凝顆粒破碎，經(jīng)過(guò)絮凝后的水通入沉淀池中，在沉淀池中將絮凝顆粒沉淀去除，從出口處排出沉淀后的清液，完成除氟絮凝沉淀反應(yīng)。

進(jìn)一步，所述反應(yīng)池1和反應(yīng)池2的第三級(jí)反應(yīng)區(qū)為往復(fù)式隔板反應(yīng)池結(jié)構(gòu)，所述反應(yīng)池2的絮凝區(qū)為折板式反應(yīng)池結(jié)構(gòu)。采用這樣的往復(fù)式隔板反應(yīng)池，可以使廢水的混合更加均勻，使水體中的氟離子與沉淀劑能夠更加充分反應(yīng)生成絮凝物，使混凝效果更好；絮凝區(qū)采用折板反應(yīng)池結(jié)構(gòu)，增加了擾流單元，達(dá)到絮凝所需要的紊流狀態(tài)，可以有效對(duì)含氟廢水進(jìn)行充分混合，提高了氟離子的去除效果。

進(jìn)一步，所述反應(yīng)池1、反應(yīng)池2和沉淀池從外到內(nèi)依次同心設(shè)置。采用這樣的同心套設(shè)布置，可以更加節(jié)約反應(yīng)系統(tǒng)的占地面積，使連接各池體之間的管路用量更少，各反應(yīng)池體之間的連通更加緊密，且采用這樣的同心設(shè)置方式，可以使待處理廢水的推流更加方便，推流過(guò)程中收到的阻礙更少。

進(jìn)一步，所述沉淀池的底部為倒錐形池底結(jié)構(gòu)，所述倒錐形池底上設(shè)置有儲(chǔ)泥斗。這樣，可以使沉淀的絮凝物更加容易聚集在池底部的儲(chǔ)泥斗中，加快沉淀速度，且使儲(chǔ)泥斗中的沉淀物不會(huì)隨水流混入上清液中對(duì)上清液造成污染，使得上清液與沉淀物的分離更加徹底，出水中不含有細(xì)小的絮凝物顆粒。

再進(jìn)一步，所述沉淀池中還豎直設(shè)置有一個(gè)刮泥機(jī)。這樣，可以方便沉淀池沉淀的絮凝物進(jìn)行清理，使沉淀池可處理水體量不會(huì)隨著沉淀的增加而減少，提高處理效果。

更進(jìn)一步，所述沉淀池中還設(shè)置有若干斜板填料，所述斜板填料設(shè)置在所述出水通道下方。設(shè)置的斜板，加速了絮凝反應(yīng)后水中絮凝物的沉淀，加快了沉淀速度，使處理效果提高。

作為優(yōu)化，所述斜板填料設(shè)置在所述出水通道下方0.2~0.8 m處，所述斜板填料的高度為0.2~0.8倍沉淀池有效水深，所述斜板填料與所述沉淀池鉛垂線的角度為5~60°。將斜板填料設(shè)置在出水口下方，可以有效避免沉淀的絮凝物污染出水，設(shè)置這樣的斜板高度和斜度，可以盡可能快地加速絮凝物沉淀，加速效果更好。

作為優(yōu)化，所述出水通道為繞所述沉淀池內(nèi)部側(cè)壁設(shè)置的用于收集和排出清水的出水槽，所述出水槽的槽口朝上。將出水口設(shè)置為這樣的出水槽，可以加快出水的排出，出水效率更高。

作為又一優(yōu)化，所述沉淀池內(nèi)還設(shè)置有出水堰板，所述出水堰板與所述出水槽槽口相連通。設(shè)置的堰板可以使沉淀后的清液更加均勻地溢出到出水槽中，使出水更加均勻。

作為又一優(yōu)化，所述水流方向控制裝置Ⅰ、水流方向控制裝置Ⅱ、水流方向控制裝置Ⅲ和水流方向控制裝置Ⅳ均為潛水?dāng)嚢铏C(jī)。選用潛水?dāng)嚢铏C(jī)，更加適用于經(jīng)過(guò)沉淀反應(yīng)后生成絮凝物的水體推動(dòng)，推動(dòng)廢水流動(dòng)混合的效果更好，使水體中氟離子與沉淀劑的反應(yīng)更加充分。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型系統(tǒng)中設(shè)置了三級(jí)反應(yīng)池，將三級(jí)反應(yīng)池內(nèi)均設(shè)置有水流方向控制裝置，并且三級(jí)反應(yīng)池均采用往復(fù)隔板反應(yīng)池結(jié)構(gòu)，可以使廢水在反應(yīng)池中由隔板間往復(fù)推動(dòng)力和水流方向控制裝置產(chǎn)生的推動(dòng)力相互作用下混合更加均勻，使廢水中的氟離子能夠更加充分地與沉淀劑發(fā)生反應(yīng)。

2、考慮到沉淀絮凝反應(yīng)過(guò)程中會(huì)使水體的堿度下降且消耗加入的沉淀劑量，本實(shí)用新型在各級(jí)反應(yīng)池中均設(shè)置有投加沉淀劑和調(diào)節(jié)pH的加料口，進(jìn)一步使得含氟廢水在各級(jí)反應(yīng)池中都能夠獲得最佳的絮凝沉淀反應(yīng)條件，使絮凝效率和絮凝時(shí)間都能得到滿足，保證出水中氟離子盡量少。

3、采用本實(shí)用新型反應(yīng)系統(tǒng)對(duì)含氟廢水進(jìn)行處理，可以使廢水的混合更加均勻，廢水中氟離子與沉淀劑的接觸更加充分，除氟效果更加好，本實(shí)用新型反應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行條件易于進(jìn)行控制，方便操作。

附圖說(shuō)明

圖1為含氟廢水的除氟絮凝沉淀反應(yīng)系統(tǒng)平面示意圖；

圖2為含氟廢水的除氟絮凝沉淀反應(yīng)系統(tǒng)A-A剖面圖；

圖3為含氟廢水的除氟絮凝沉淀反應(yīng)系統(tǒng)B-B剖面圖；

圖4為含氟廢水的除氟絮凝沉淀反應(yīng)系統(tǒng)C-C剖面圖；

圖5為含氟廢水的除氟絮凝沉淀反應(yīng)系統(tǒng)D-D-剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施案例在以本實(shí)用新型技術(shù)為前提下進(jìn)行實(shí)施，現(xiàn)給出詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型具有創(chuàng)造性，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于以下的實(shí)施例。

具體實(shí)施時(shí)，參見(jiàn)圖1~5，含氟廢水的除氟絮凝沉淀反應(yīng)系統(tǒng)，由外到內(nèi)依次同心設(shè)置有反應(yīng)池Ⅰ1、反應(yīng)池Ⅱ2和沉淀池3，所述反應(yīng)池Ⅰ1包括第一級(jí)反應(yīng)區(qū)和第二級(jí)反應(yīng)區(qū)，所述反應(yīng)池Ⅱ2包括第三級(jí)反應(yīng)區(qū)和絮凝區(qū)，所述第一級(jí)反應(yīng)區(qū)、第二級(jí)反應(yīng)區(qū)、第三級(jí)反應(yīng)區(qū)、絮凝區(qū)和沉淀池依次連通，所述反應(yīng)池Ⅰ1相應(yīng)于第一級(jí)反應(yīng)區(qū)的位置設(shè)置有進(jìn)水通道4，所述沉淀池3側(cè)壁上設(shè)置有出水通道5，所述第一級(jí)反應(yīng)區(qū)與用于添加pH調(diào)節(jié)劑和沉淀劑的加料口Ⅰ相連通，所述第二級(jí)反應(yīng)區(qū)與用于添加pH調(diào)節(jié)劑和沉淀劑的加料口Ⅱ相連通，所述第三級(jí)反應(yīng)區(qū)與用于添加pH調(diào)節(jié)劑和沉淀劑的加料口Ⅲ相連通，所述絮凝區(qū)與用于添加pH調(diào)節(jié)劑、沉淀劑和絮凝劑的加料口Ⅳ相連通，所述第一級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于推動(dòng)其內(nèi)的水體流向第二級(jí)反應(yīng)區(qū)的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅰ，所述第二級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于推動(dòng)其內(nèi)的水體流向第三級(jí)反應(yīng)區(qū)的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅱ，所述第三級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于推動(dòng)其內(nèi)的水體流向絮凝區(qū)的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅲ，所述絮凝區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于推動(dòng)其內(nèi)的水體流向沉淀池的水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅳ。

所述反應(yīng)池Ⅰ1和反應(yīng)池Ⅱ2的第三級(jí)反應(yīng)區(qū)可以設(shè)置為往復(fù)式隔板反應(yīng)池結(jié)構(gòu)12，所述反應(yīng)池Ⅱ2的絮凝區(qū)可以為折板式反應(yīng)池結(jié)構(gòu)13。采用這樣的往復(fù)式隔板反應(yīng)池，可以使廢水的混合更加均勻，使水體中的氟離子與沉淀劑能夠更加充分反應(yīng)生成絮凝物，使混凝效果更好；絮凝區(qū)采用折板反應(yīng)池結(jié)構(gòu)，增加了擾流單元，達(dá)到絮凝所需要的紊流狀態(tài)，可以有效對(duì)含氟廢水進(jìn)行充分混合，提高了氟離子的去除效果。

所述反應(yīng)池Ⅰ1、反應(yīng)池Ⅱ2和沉淀池3從外到內(nèi)依次同心設(shè)置。采用這樣的同心套設(shè)布置，可以更加節(jié)約反應(yīng)系統(tǒng)的占地面積，使連接各池體之間的管路用量更少，各反應(yīng)池體之間的連通更加緊密，且采用這樣的同心設(shè)置方式，可以使待處理廢水的推流更加方便，推流過(guò)程中收到的阻礙更少。

所述沉淀池3的底部可以為倒錐形池底結(jié)構(gòu)6，所述倒錐形池底上設(shè)置有儲(chǔ)泥斗7。這樣，可以使沉淀的絮凝物更加容易聚集在池底部的儲(chǔ)泥斗中，加快沉淀速度，且使儲(chǔ)泥斗中的沉淀物不會(huì)隨水流混入上清液中對(duì)上清液造成污染，使得上清液與沉淀物的分離更加徹底，出水中不含有細(xì)小的絮凝物顆粒。

所述沉淀池3中可以豎直設(shè)置有一個(gè)刮泥機(jī)8。這樣，可以方便沉淀池沉淀的絮凝物進(jìn)行清理，使沉淀池可處理水體量不會(huì)隨著沉淀的增加而減少，提高處理效果。

所述沉淀池3中還設(shè)置有若干斜板填料9，所述斜板填料9設(shè)置在所述出水通道5下方。設(shè)置的斜板，加速了絮凝反應(yīng)后水中絮凝物的沉淀，加快了沉淀速度，使處理效果提高。

所述斜板填料9設(shè)置在所述出水口5下方0.2~0.8 m處，所述斜板填料9的高度為0.2~0.8倍沉淀池3有效水深，所述斜板填料9與所述沉淀池3鉛垂線的角度為5~60°。將斜板填料設(shè)置在出水口下方，可以有效避免沉淀的絮凝物污染出水，設(shè)置這樣的斜板高度和斜度，可以盡可能快地加速絮凝物沉淀，加速效果更好。

所述出水通道5可以為繞所述沉淀池3頂部?jī)?nèi)部側(cè)壁設(shè)置的用于收集和排出清水的出水槽，所述出水槽的槽口朝上。將出水口設(shè)置為這樣的出水槽，可以加快出水的排出，出水效率更高。

所述沉淀池3內(nèi)還可以設(shè)置有出水堰板10，所述出水堰板10與所述出水槽槽口相連通。設(shè)置的堰板可以使沉淀后的清液更加均勻地溢出到出水槽中，使出水更加均勻。

所述水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅰ、水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅱ、水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅲ和水流方向控制結(jié)構(gòu)Ⅳ均為潛水?dāng)嚢铏C(jī)11。選用潛水?dāng)嚢铏C(jī)，更加適用于經(jīng)過(guò)沉淀反應(yīng)后生成絮凝物的水體推動(dòng)，推動(dòng)廢水流動(dòng)混合的效果更好，使水體中氟離子與沉淀劑的反應(yīng)更加充分。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。