本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理和資源回收利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種處理高濃度含氟廢液的凈化系統(tǒng)和凈化方法。

背景技術(shù)：

氟是一種性質(zhì)極為活潑的非金屬元素，在自然界中不能以游離單質(zhì)存在。單質(zhì)氟在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是淡黃色的氣體，帶有刺激性臭味，在常溫下，氟幾乎能和所有的元素化合。

自然界中氟主要以螢石、冰晶石以及氟磷酸鈣的形式存在。它們都是重要的化工原料,在氟化肼、氟制冷劑、煉鋁、磷肥、鋼鐵等工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。

近年來,我國現(xiàn)代化工業(yè)取得了飛速的發(fā)展,氟化物的合成、金屬冶煉、電子、農(nóng)藥等行業(yè)產(chǎn)值日益加大,大量氟工業(yè)基地建設(shè)投產(chǎn),由此產(chǎn)生的大量含氟廢水也急劇增加,我國氟污染問題也日益嚴(yán)重。如氟化廠排放廢水中含氟濃度均在1000mg/l以上,化肥廠產(chǎn)生的含氟廢水濃度均在1500mg/l左右,制造玻璃過程中產(chǎn)生的含氟廢水濃度在200～2000mg/l之間。

目前國內(nèi)外用于處理含氟廢水的方法有多種,主要是化學(xué)沉淀法、混凝沉降法、吸附法、反滲透法、電凝聚法、離子交換樹脂法等。應(yīng)用較多的是化學(xué)沉淀法、混凝沉降法以及吸附法,其他方法應(yīng)用較少。傳統(tǒng)的沉淀混凝處理技術(shù)，沉降性差，污泥含水量高，固液分離困難，污泥難以回收利用。反滲透法和吸附法等適用范圍小，處理氟濃度較低，處理量較小，處理成本高。電凝聚法要消耗大量電能，處理成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供處理高濃度含氟廢液的凈化系統(tǒng)和凈化方法，所述凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使得所述凈化方法可以保證出水氟離子達(dá)標(biāo)，出水氯離子含量下降至10ppm以下，同時保證氟化鈣底泥回收利用，脫水后可用作裝修材料，用于化工行業(yè)生產(chǎn)氫氟酸，能夠明顯減少藥劑使用量，降低成本，可以有效處理高濃度廢水。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的一種處理高濃度含氟廢液的凈化系統(tǒng)，包括沉淀反應(yīng)槽、流化床結(jié)晶反應(yīng)器和鈣液儲罐；

其中所述沉淀反應(yīng)槽底端設(shè)有污泥排出口，所述沉淀反應(yīng)槽頂端的上清液輸出端口通過管道與低濃度含氟廢水儲罐的輸入端口相連通，低濃度含氟廢水儲罐的輸出端口通過廢水上清液管道與流化床結(jié)晶反應(yīng)器的輸入端口相連通，所述廢水上清液管道上設(shè)有廢液泵；

所述鈣液儲罐的輸出端口通過鈣液管道與與流化床結(jié)晶反應(yīng)器的輸入端口相連通，鈣液管道上設(shè)有鈣液泵；

所述流化床結(jié)晶反應(yīng)器的底端設(shè)有氟化鈣晶體排出口，頂部設(shè)有二次處理出水口。

優(yōu)選的，所述流化床結(jié)晶反應(yīng)器的側(cè)壁上設(shè)有自循環(huán)管道，所述自循環(huán)管道上設(shè)有回流泵。

優(yōu)選的，所述流化床結(jié)晶反應(yīng)器中的擔(dān)體為0.1-0.3mm無磁性硅砂。

優(yōu)選的，所述凈化系統(tǒng)還包括ph調(diào)節(jié)池、ph調(diào)節(jié)儲罐、高濃度含氟廢液儲槽和固體氯化鈣儲罐，所述ph調(diào)節(jié)儲罐、高濃度含氟廢液儲槽的輸出端口分別通過管道與ph調(diào)節(jié)池的輸入端口相連接，所述ph調(diào)節(jié)池和固體氯化鈣儲罐的輸出端口分別通過管道與沉淀反應(yīng)槽的輸入端口相連接。

優(yōu)選的，所述鈣液儲罐為氯化鈣飽和液儲罐，所述凈化系統(tǒng)還包括氯化鈣攪拌沉降池，所述氯化鈣攪拌沉降池的上清液輸出端口通過管道與所述氯化鈣飽和液儲罐相連通。

本發(fā)明的另一方面，還包括一種處理高濃度含氟廢液的凈化方法，包括以下步驟：

(1)利用化學(xué)沉淀法去除高濃度含氟廢水中的氟離子，得到廢水上清液；

(2)將步驟(1)得到的廢水上清液和鈣液通入到流化床結(jié)晶反應(yīng)器中進(jìn)行結(jié)晶，排出氟化鈣晶體，流化床反應(yīng)器頂部流出的二級出水回流使用或檢測達(dá)標(biāo)后排放。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中的鈣液為氯化鈣飽和溶液。

優(yōu)選的，所述氯化鈣飽和溶液的制備是通過將過量氯化鈣通入裝有水的氯化鈣攪拌沉淀池內(nèi)攪拌沉淀而制備的。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中的化學(xué)沉淀法包括以下步驟：

a、利用ph調(diào)節(jié)液調(diào)節(jié)高濃度含氟廢水的ph值到5-9；

b、向步驟a中的廢水中通入含鈣沉淀劑，除去氟化鈣污泥。

優(yōu)選的，所述步驟b中的含鈣沉淀劑為氯化鈣固體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明工藝流程簡單，核心裝置流化床結(jié)晶反應(yīng)器制造成本低廉，可處理大部分工業(yè)含氟廢水，適用于工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用，斷續(xù)處理污水，即處理過程中先進(jìn)水處理完排水后，再繼續(xù)進(jìn)水。

2、本技術(shù)能高效處理含氟廢水，能夠在大規(guī)模處理廢水的同時明顯減少藥劑投加量，減小設(shè)備占地面積，降低投入成本，產(chǎn)出的氟化鈣污泥易于回收利用，工業(yè)應(yīng)用前景廣闊。

3、流化床結(jié)晶法將傳統(tǒng)的攪拌反應(yīng)、沉淀絮凝、固液分離、誘導(dǎo)結(jié)晶等工序集成為一體，具有占地面積小、反應(yīng)快、去除率高、不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。流化床結(jié)晶反應(yīng)過程迅速且不產(chǎn)生污泥，既可以降低出水總氟濃度，又可以有效回收得到高純度的晶體，是一種環(huán)境友好型技術(shù)。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明實施例的凈化工藝流程圖。

圖2所示為本發(fā)明實施例的工藝設(shè)備連接關(guān)系圖。

圖中：1-高濃度含氟廢液儲槽，2-ph調(diào)節(jié)液儲罐，3-ph調(diào)節(jié)池，4-沉淀反應(yīng)槽，5-固體氯化鈣儲罐，6-低濃度含氟廢水儲罐，7-廢液泵，8-回流泵，9-流化床結(jié)晶反應(yīng)器，10-鈣液泵，11-氯化鈣飽和液儲罐，12-氯化鈣攪拌沉降池。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖1-2和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例

本發(fā)明的一種處理高濃度含氟廢液的凈化系統(tǒng)，包括ph調(diào)節(jié)池3，高濃度含氟廢液儲槽1、ph調(diào)節(jié)儲罐2的輸出端口通過管道與ph調(diào)節(jié)池3的輸入端口相連接，貯存在高濃度含氟廢液儲槽1中的廢水經(jīng)ph計和貯存在ph調(diào)節(jié)儲罐2中的緩沖液經(jīng)管道注入ph調(diào)節(jié)池3調(diào)節(jié)ph為5-9；

ph調(diào)節(jié)池3的輸出端口通過管道與沉淀反應(yīng)槽4的輸入端口相連接；調(diào)節(jié)ph后廢水經(jīng)管道注入沉淀反應(yīng)槽4，固體氯化鈣儲罐5的輸出端口通過管道連接沉淀反應(yīng)槽4的輸入端口，沉淀反應(yīng)槽4的底端設(shè)有污泥排出口，頂端設(shè)有上清液排出口，沉淀反應(yīng)槽4的上清液排出口通過管道與低濃度含氟廢水儲罐6的輸入端口相連通，沉淀反應(yīng)槽4上方的固體氯化鈣儲罐5向沉淀反應(yīng)槽4中投加氯化鈣，充分?jǐn)嚢韬箪o置1h，產(chǎn)生的氟化鈣污泥從反應(yīng)槽底部抽出回收利用，廢水上清液經(jīng)管道注入低濃度含氟廢水儲罐6，廢水上清液經(jīng)管道注入氟離子濃度小于2000ppm，低濃度含氟廢水儲罐6的輸出端口通過廢水上清液管道與流化床結(jié)晶反應(yīng)器9的輸入端口，所述廢水上清液管道上設(shè)有廢液泵7，廢液泵7將廢水上清液泵入流化床結(jié)晶反應(yīng)器9中；

氯化鈣攪拌沉降池12的上清液輸出端口與氯化鈣飽和液儲罐11相連通，氯化鈣飽和液儲罐11的輸出端口通過管道與流化床結(jié)晶反應(yīng)器9的輸入端口相連接，并且此管道上設(shè)有鈣液泵10，鈣液泵10將氯化鈣飽和液儲罐11內(nèi)的氯化鈣飽和液泵入流化床結(jié)晶反應(yīng)器9；

流化床結(jié)晶反應(yīng)器9上還設(shè)有自循環(huán)管道，所述自循環(huán)管道上設(shè)有回流泵8，流化床結(jié)晶反應(yīng)器9中的部分反應(yīng)液經(jīng)回流泵8循環(huán)利用，所述流化床結(jié)晶反應(yīng)器9的底部設(shè)有氟化鈣晶體排出口，頂部設(shè)有二次處理出水口，二次處理出水由流化床結(jié)晶反應(yīng)器頂部排出，檢測達(dá)標(biāo)后排放。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。