本實(shí)用新型屬于環(huán)境工程污水處理及資源回收利用領(lǐng)域，尤其是含氟廢水回收制取高純?nèi)嗽煳炇O(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，化工、有色金屬冶金、玻璃、電子、電鍍、光伏等行業(yè)排放的廢水常含有高濃度氟化物，造成水環(huán)境的氟污染，含氟廢水治理技術(shù)研究一直是國內(nèi)外環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。國內(nèi)外在含氟工業(yè)廢水處理上的方法主要有石灰中和沉淀法和混凝沉淀法。工業(yè)含氟廢水為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，都需要經(jīng)過降氟處理。目前被普遍采用的降氟方法是，石灰化學(xué)沉淀法，即向含氟廢水中投加石灰，使氟離子與鈣離子結(jié)合生成難溶于水的氟化鈣沉淀而除去。該方法的優(yōu)點(diǎn)是成本低、易于操作；缺點(diǎn)是生成的氟化鈣沉淀會(huì)包裹在氫氧化鈣顆粒的表面，使氫氧化鈣不能被充分利用，因而產(chǎn)生大量的底泥。對(duì)該底泥沒有更好的處理辦法，就是露天堆放，既占地、又影響環(huán)境，還造成氟資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
螢石主要成分為氟化鈣，主要用于氫氟酸的生產(chǎn)原料及冶金熔劑、水泥、玻璃、陶瓷等化學(xué)行業(yè)和建材行業(yè)，還可以作光學(xué)螢石和工藝螢石。此外在鋼鐵行業(yè)中，螢石大量用于化鐵、煉鐵、煉鋼的溶劑，其可降低冶煉溫度，節(jié)約燃料消耗，降低爐渣粘度。氟化鈣是一種非常細(xì)微的顆粒物，因其比重小、粘度大、沉淀過程中呈膠狀、沉降速度慢，傳統(tǒng)螢石生產(chǎn)工藝中往往需要加入如聚鋁、聚鐵等混凝劑和如聚丙烯酰胺等助凝劑，從而引入新的雜質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)生的污泥量大，純度低，含水率高，而且污泥中氟化鈣含量低。尤其是，混凝劑、助凝劑投加費(fèi)用高，得到的污泥氟化鈣含量低，不能實(shí)現(xiàn)有效的資源化利用。此外，傳統(tǒng)螢石生產(chǎn)工藝在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行，為保證物料反應(yīng)充分，回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的體積必須非常龐大，而且所需溫度很高，物料易成糊狀，粘附在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁，降低了傳熱效率，需定期清理，由于回轉(zhuǎn)窯制螢石工藝會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，因此傳統(tǒng)螢石生產(chǎn)工藝末端都需增設(shè)一套除塵設(shè)備。因此傳統(tǒng)螢石生產(chǎn)工藝存在設(shè)備笨重復(fù)雜，造價(jià)、運(yùn)行和生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用高，原料消耗大等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種含氟廢水回收制取高純?nèi)嗽煳炇O(shè)備，克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，在保證出水氟離子達(dá)標(biāo)和得到可供回收利用的氟化鈣污泥的前提下，減少藥劑投加量，降低成本，同時(shí)可以解決日益嚴(yán)峻的氟資源短缺的問題。
本實(shí)用新型的目的將通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：含氟廢水槽1連接入流體化床3，流體化床3內(nèi)有擔(dān)體，流體化床3依次串接連接進(jìn)入混料機(jī)4、除濕烘干機(jī)5、粘合攪拌機(jī)6、成型造粒機(jī)7和干燥機(jī)8，同時(shí)，含氟污泥槽2直接連接入混料機(jī)4。
尤其是，流體化床3內(nèi)，擔(dān)體為0.2-0.5mm石英砂。
尤其是，干燥機(jī)8為網(wǎng)帶式熱風(fēng)烘干機(jī)或低溫干燥機(jī)。采用低溫除濕技術(shù)生產(chǎn)人造螢石，摒棄傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯工藝的缺點(diǎn)，降低能耗，提高熱效率，減小生產(chǎn)設(shè)備體積，降低造價(jià)、運(yùn)行和生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用，降低原料消耗，無大量粉塵產(chǎn)生，減少環(huán)境污染，可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
尤其是，流體化床3內(nèi)底部安裝水流分布器，在水流分布器上部有擔(dān)體，而且，流體化床3外壁有廢水、藥劑、鹽劑和回流水引入接口。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果：采用以擔(dān)體結(jié)晶工作方式的流體化床作為主要工作結(jié)構(gòu)，以含氟廢水為原料，高效地提取廢水中的氟成分，生產(chǎn)高純度的氟化鈣人造螢石產(chǎn)品形式，且能夠使處理后外排廢水達(dá)標(biāo)，無二次污染，設(shè)備操作簡(jiǎn)便，易于維護(hù)管理，能在排放不超標(biāo)和控制廢水處理成本之間取得良好的平衡。產(chǎn)生的氟化鈣晶體含水率低、易于分離、含雜質(zhì)少、純度高，不需要昂貴污泥脫水機(jī)設(shè)備，宜于制取人造螢石作為天然螢石的替代物，降低天然螢石的開采量，還能解決目前污泥產(chǎn)量大于出路有限之間的矛盾，節(jié)約寶貴的氟化工原料。既解決了工業(yè)含氟廢水處理產(chǎn)生底泥的占地問題、環(huán)境污染問題，又有效利用了底泥中的氟資源，提供了有利用價(jià)值的氟化鈣產(chǎn)品。設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，綜合成本低，是一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的處理高濃度含氟廢水的設(shè)備，有很廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型中實(shí)施例1中工藝以及設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記包括：含氟廢水槽1、含氟污泥槽2、流體化床3、混料機(jī)4、除濕烘干機(jī)5、粘合攪拌機(jī)6、成型造粒機(jī)7、干燥機(jī)8。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型原理在于，將凈化處理含氟廢水產(chǎn)生的氟化鈣污泥和氟化鈣晶體通過人造螢石制程，先經(jīng)過污泥除濕干化機(jī)處理、再添加粘合劑進(jìn)行攪拌、通過成型機(jī)造粒、最后進(jìn)入熱風(fēng)干燥或除濕干燥烘干處理，生產(chǎn)出螢石成品。將廢水處理后產(chǎn)生的氟化鈣污泥及晶體回收利用,應(yīng)用于人造螢石生產(chǎn)，對(duì)推進(jìn)氟化工產(chǎn)業(yè)的循環(huán)發(fā)展具有重要意義。
本實(shí)用新型在工作時(shí)，低濃度含氟廢水由含氟廢水槽1引進(jìn)流體化床3，流體化床3中有擔(dān)體，由流體化床3制出氟化鈣晶體及由含氟污泥槽2中從化學(xué)混凝反應(yīng)得到的氟化鈣污泥作為進(jìn)料引入混料機(jī)4，混合配料，其比例為氟化鈣污泥：氟化鈣晶體＝0.6:1～2.0:1，然后，再先經(jīng)過除濕烘干機(jī)5除濕烘干處理，將含水率降低至20％～3％，再先后通過粘合攪拌機(jī)6和成型造粒機(jī)7添加粘合劑攪拌與成型造粒處理，最后再由干燥機(jī)8進(jìn)行干燥處理，可根據(jù)公司不同產(chǎn)品要求，調(diào)整不同原料配比，生產(chǎn)出不同類型，不同級(jí)別的人造螢石成品，得到的螢石球品位高、成分穩(wěn)定、無有害雜質(zhì)、粒度均勻、水分含量低、防水防潮性能優(yōu)良、抗壓強(qiáng)度好，可用于多種不同用途。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1：如附圖1所示，含氟廢水槽1連接入流體化床3，流體化床3內(nèi)有擔(dān)體，流體化床3依次串接連接進(jìn)入混料機(jī)4、除濕烘干機(jī)5、粘合攪拌機(jī)6、成型造粒機(jī)7和干燥機(jī)8，同時(shí)，含氟污泥槽2直接連接入混料機(jī)4。
前述中，流體化床3內(nèi)，擔(dān)體為0.2-0.5mm石英砂。
前述中，干燥機(jī)8為網(wǎng)帶式熱風(fēng)烘干機(jī)或低溫干燥機(jī)。
前述中，流體化床3內(nèi)底部安裝水流分布器，在水流分布器上部有擔(dān)體，而且，流體化床3外壁有廢水、藥劑、鹽劑和回流水引入接口。
本實(shí)施例中，粘合劑組分及質(zhì)量百分比為：玉米淀粉60％～70％、五水偏硅酸鈉25％～35％、聚丙烯酰胺0.1％～5％。另外，高濃度含氟廢水+CaCl2+擔(dān)體→CaF2，氟化鈣晶體以擔(dān)體為核結(jié)晶成球形晶體，粒徑1-2mm，純度90％～95％(有些可達(dá)98％)，含水率≤10％。當(dāng)選擇0.3-0.4mm石英砂時(shí)，經(jīng)過流化床結(jié)晶，其半徑增大3倍，得到的氟化鈣晶體的體積為硅砂的27倍，粒徑0.9-1.2mm，純度可達(dá)96％。
本實(shí)施例中，除濕烘干機(jī)5爐體與污泥接觸面為不銹鋼304,內(nèi)襯耐火磚，去濕量800kg/h，配電功率208kw；粘合攪拌機(jī)6機(jī)體與接觸面需不銹鋼304，成型造粒機(jī)7機(jī)體為合金鋼,接觸面需不銹鋼304；干燥機(jī)8為網(wǎng)帶式烘干機(jī)接觸面需不銹鋼304內(nèi)襯耐火材質(zhì)。
在本實(shí)施例中，含氟廢水槽1作為化學(xué)混凝反應(yīng)槽，其中上層清液通過自來水稀釋后，作為一級(jí)處理水流入流體化床3結(jié)晶處理裝置，進(jìn)水水量為680CMD，氟離子濃度為2176mg/L，依次加入氫氧化鈉和氯化鈣，加906.7L/d的30％氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH在6±0.5，加11203L/day的30％氯化鈣產(chǎn)生2590kg/day含水率≤10％氟化鈣晶體，輸送至人造螢石制程裝置，而處理后的廢水由該反應(yīng)槽頂部出水口出排放。
本實(shí)施例中設(shè)備在工作時(shí)，流體化床3結(jié)晶處理是利用CaF2具有低溶解度及穩(wěn)態(tài)晶體的特性，讓廢水中的氟離子和CaCl2或Ca(OH)2藥劑因過飽和而產(chǎn)生結(jié)晶，并藉由回流水達(dá)到流體化及控制過飽和度，使CaF2晶體在流體化床3中的擔(dān)體上成長(zhǎng)，以去除或提取廢水中的氟離子，而使流體化床3流出的處理水達(dá)到外排放流水標(biāo)準(zhǔn)。操作參數(shù)為：Ca/F摩爾比0.5～0.8，氟的面積負(fù)荷0～3kgF/m2reactor·h，pH值6±0.5，上流速度30～50，擔(dān)體總量投加FBC槽體三分之一量，擔(dān)體粒徑0.2-0.5mm及擔(dān)體種類為石英砂。水量為20CMD，氟離子濃度為20％的含氟廢水，進(jìn)入化學(xué)混凝反應(yīng)槽，添加石灰進(jìn)行混凝沉淀前處理，攪拌使其充分混合，靜置使污泥沉淀。每天產(chǎn)生14.4噸的純度65％～70％，含水率50％～60％氟化鈣污泥和2.59噸含水率≤10％氟化鈣晶體。