本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域的污水處理系統(tǒng)，具體說(shuō)是一種含氟廢水沉降與分離系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

生產(chǎn)磷肥時(shí)排放的含氟氣體經(jīng)水吸收后生成氟硅酸，再用飽和食鹽水與氟硅酸反應(yīng)生成氟硅酸鈉產(chǎn)品。但這一生產(chǎn)過(guò)程卻產(chǎn)生了高濃度含氟酸性廢水，若不處理直接排放，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。目前對(duì)于該類廢水的處理方法主要有石灰沉淀法、混凝沉淀法、吸附及離子交換法等。國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)磷肥廠采用石灰沉淀法處理，該處理工藝具有操作維護(hù)簡(jiǎn)單、處理方便、運(yùn)行成本較低等優(yōu)點(diǎn)，是一種較為成熟的處理方法。但其在處理高濃度含氟廢水時(shí)(氟離子濃度高達(dá)4000mg/L)，由于工藝自身缺陷，即使繼續(xù)增大石灰投加量并使廢水pH保持穩(wěn)定也只能使出水氟濃度下降到15mg/L左右難以繼續(xù)降低，且出水懸浮物含量較高，處理后的廢水水質(zhì)較難達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978的排放要求(氟離子≤10mg/L)。吸附及離子交換法因其處理成本高且工藝復(fù)雜等較少采用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、可高效除氟、可連續(xù)化操作、處理量大、運(yùn)行成本低的含氟廢水沉降與分離系統(tǒng)。

技術(shù)方案包括通過(guò)溢流水管依次連接的一級(jí)中和反應(yīng)器、二級(jí)中和反應(yīng)器、混凝沉降器、助凝沉降器和靜沉池，所述一級(jí)中和反應(yīng)器、二級(jí)中和反應(yīng)器、混凝沉降器和助凝沉降器底部的污泥出口分別經(jīng)輸送泵與污泥收集池連接；所述一級(jí)中和反應(yīng)器、二級(jí)中和反應(yīng)器、混凝沉降器和助凝沉降器內(nèi)均設(shè)有攪拌器。

還包括有pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括依次連接的石灰筒倉(cāng)、石灰溶解箱和石灰計(jì)量泵，所述石灰計(jì)量泵分別經(jīng)進(jìn)料閥門與一級(jí)中和反應(yīng)器、二級(jí)中和反應(yīng)器的加料口連接。

所述一級(jí)中和反應(yīng)器和二級(jí)中和反應(yīng)器內(nèi)均設(shè)有pH探頭，所述pH探頭分析儀與pH控制器連接，所述pH控制器與所述進(jìn)料閥門的控制器連接。

還包括有PAC添加系統(tǒng)，所述PAC添加系統(tǒng)包括PAC溶解箱，所述PAC溶解箱經(jīng)PAC計(jì)量泵與混凝沉降器連接。

還包括有PAM添加系統(tǒng)，所述PAM添加系統(tǒng)包括PAM溶解箱，所述PAC溶解箱經(jīng)PAM計(jì)量泵與混凝沉降器連接。

在一級(jí)中和反應(yīng)器后串聯(lián)一臺(tái)二級(jí)中和反應(yīng)器，對(duì)出一級(jí)中和反應(yīng)器的溢流液進(jìn)一步進(jìn)行中和反應(yīng)，使出二級(jí)中和反應(yīng)器的出水氟離子濃度≤15mg/L，然后在混凝沉降器中與絮凝劑PAC(聚合氯化鋁)反應(yīng)去除微溶的氟化鈣，出混凝沉降器的溢流液送入助凝沉降器，殘留的氟化鈣被PAM(聚丙烯酰胺)水解產(chǎn)物網(wǎng)捕卷掃而吸附沉降，出水送入在靜沉池靜置后即達(dá)標(biāo)排放。通過(guò)pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制中和反應(yīng)器內(nèi)的pH，使操作更為簡(jiǎn)單可靠。

本發(fā)明系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、將反應(yīng)后污泥和溢流液分別處理，有效降低污水中的氟含量、實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作、處理效率高，設(shè)備投資及運(yùn)行成本低滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)示意圖。

其中，1－一級(jí)中和反應(yīng)器、2－攪拌器、3－二級(jí)中和反應(yīng)器、4-pH探頭、5－混凝沉降器、6－進(jìn)料閥門、7－助凝沉降器、8－出水泵、9－靜沉池、10－pH控制器、11－石灰筒倉(cāng)、12－石灰溶解槽、13－污泥收集池、14－石灰計(jì)量泵、15－PAC溶解箱、16－輸送泵、17－PAC計(jì)量泵、18－PAM溶解箱、19－PAM計(jì)量泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步解釋說(shuō)明：

參見(jiàn)圖1，一級(jí)中和反應(yīng)器1、二級(jí)中和反應(yīng)器3、混凝沉降器5、助凝沉降器7和靜沉池9經(jīng)溢流水管依次連接，所述一級(jí)中和反應(yīng)器1、二級(jí)中和反應(yīng)器3、混凝沉降器5和助凝沉降器7底部的污泥出口分別經(jīng)輸送泵16與污泥收集池13連接；所述一級(jí)中和反應(yīng)器1、二級(jí)中和反應(yīng)器3、混凝沉降器5和助凝沉降器7內(nèi)分別設(shè)有攪拌器2。pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括依次連接的石灰筒倉(cāng)11、石灰溶解箱12(設(shè)有攪拌器2)和石灰計(jì)量泵14，所述石灰計(jì)量泵14分別經(jīng)進(jìn)料閥門6與對(duì)應(yīng)的一級(jí)中和反應(yīng)器1、二級(jí)中和反應(yīng)器3的加料口連接。所述一級(jí)中和反應(yīng)器1和二級(jí)中和反應(yīng)器3內(nèi)均設(shè)有pH探頭4，所述pH探頭4與pH控制器連接，所述pH控制器與所述進(jìn)料閥門6的控制器連接，所述進(jìn)料閥門6可以為電動(dòng)閥或氣動(dòng)閥門；PAC添加系統(tǒng)包括PAC溶解箱15(設(shè)有攪拌器2)，所述PAC溶解箱15經(jīng)PAC計(jì)量泵17與混凝沉降器5連接。PAM添加系統(tǒng)包括PAM溶解箱18，所述PAC溶解箱18經(jīng)PAM計(jì)量泵19與混凝沉降器7連接。

工作原理：

參照?qǐng)D1，高濃度的含氟廢水([F^-]4000mg/L，pH＜3。)首先送至一級(jí)中和反應(yīng)器1，與反應(yīng)器內(nèi)的石灰乳溶液發(fā)生中和沉淀反應(yīng)，廢水pH迅速上升，攪拌器2不斷攪拌促進(jìn)反應(yīng)快速進(jìn)行，在酸堿中和作用及同離子效應(yīng)下大量氟離子得到去除。pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以控制反應(yīng)器內(nèi)的pH值，具體為：pH探頭4實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廢水pH值，將信號(hào)發(fā)送給pH控制器10，pH控制器10將檢測(cè)的pH數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，并作出判斷，發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)給閥門控制器以控制進(jìn)料閥門6的開(kāi)閉，從而控制石灰添加量，使一級(jí)中和反應(yīng)器1內(nèi)pH值穩(wěn)定在12。相關(guān)理論研究表明，在堿性條件下更易促進(jìn)沉淀物的生成和沉淀，此時(shí)溶液中石灰已經(jīng)接近飽和，投加量達(dá)到最大，廢水中氟離子濃度(20mg/L)不再隨石灰加藥量的增加而顯著降低，其主要原因?yàn)榉}在18℃水中溶解度為16.3mg/L，且中和沉淀反應(yīng)過(guò)程中生成的氟化鈣包裹了溶液中的石灰，影響反應(yīng)正常進(jìn)行，同時(shí)生成的氟化鈣顆粒細(xì)小，呈膠體狀，固液分離困難。一級(jí)中和反應(yīng)器1出水經(jīng)溢流水管溢流至二級(jí)中和反應(yīng)器3，重復(fù)之前的中和沉淀反應(yīng)，在新投加入的石灰作用下，廢水中氟離子含量可進(jìn)一步下降至15mg/L以下，通過(guò)pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制二級(jí)中和反應(yīng)器3的pH值為中性。隨后二級(jí)中和反應(yīng)器3出水溢流至混凝沉降器5，在混凝沉降器5內(nèi)，由PAC計(jì)量泵17送入的PAC發(fā)生水解，反應(yīng)生成氫氧化鋁礬花，與溶液中的氟離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成的氟鋁絡(luò)合物被氫氧化鋁礬花吸附沉淀去除，微溶的氟化鈣也被吸附去除；混凝沉降器5出水溢流至助凝沉降器7，廢水中殘留的氟化鈣被PAM水解產(chǎn)物網(wǎng)捕卷掃而吸附沉降，最終出水在靜沉池9靜置一段時(shí)間待水質(zhì)穩(wěn)定后由出水泵8達(dá)標(biāo)排放(出水氟離子≤10mg/L)。一級(jí)中和反應(yīng)器1、二級(jí)中和反應(yīng)器3、混凝沉降器5、助凝沉降器7底部沉積的含氟污泥則經(jīng)輸送泵16送入污泥收集池13。所述石灰倉(cāng)筒11內(nèi)的石灰在石灰溶解箱12內(nèi)的攪拌器2的作用下溶解后經(jīng)石灰計(jì)量泵14分別送入一級(jí)中和反應(yīng)器1和二級(jí)中和反應(yīng)器3；所述PAC在PAC溶解箱15內(nèi)的攪拌器2的作用下溶解后經(jīng)PAC計(jì)量泵17送入混凝沉降器5中，所述PAM在PAM溶解箱18內(nèi)的攪拌器2的作用下溶解后經(jīng)PAM計(jì)量泵19送入助凝沉降器7。