公布日：2023.09.15
申請日：2022.03.03
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/58(2023.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N
摘要
本發明涉及水處理工藝領域，公開了一種高鹽廢水降硬除氟除硅的處理系統和處理方法。該處理系統包括：依次連通的一級反應沉淀單元、二級反應沉淀單元和可選的深度除氟單元。該處理方法包括以下步驟：(1)將高鹽廢水與Ca(OH)2粉體或高濃度漿體進行第一混合，得到的產物進行分離得到第一上清液；(2)將所述第一上清液與Na2CO3溶液進行第二混合，得到的產物進行分離得到第二上清液；(3)可選地，將所述第二上清液進行深度除氟，得到處理后產水。該處理系統和處理方法不僅能有效去除高鹽廢水中的鈣、鎂、硅和氟等離子，離子去除率高，而且能節省藥劑用量，節省反應時間和設備以及運行的投入。
權利要求書
1.一種高鹽廢水降硬除硅除氟的處理系統，其特征在于，所述處理系統包括：依次連通的一級反應沉淀單元、二級反應沉淀單元和可選的深度除氟單元；其中，所述一級反應沉淀單元包括第一加藥裝置，所述第一加藥裝置用于進行Ca(OH)2粉體或Ca(OH)2高濃度漿體的加藥；所述一級反應沉淀單元用于將高鹽廢水同時進行鎂沉淀、硅沉淀和一次氟沉淀；所述二級反應沉淀單元用于將一級反應沉淀單元的出水同時進行鈣沉淀和二次氟沉淀。
2.根據權利要求1所述的處理系統，其中，所述深度除氟單元包括：依次連通的噴射混合器、加藥混合器、旋流反應器和微砂沉淀槽；其中，所述旋流反應器設有中心管，中心管內設置螺旋結構；所述加藥混合器設有加藥口；所述微砂沉淀槽設有排污口。
3.根據權利要求1或2所述的處理系統，其中，所述一級反應沉淀單元還包括：一級混合反應池、一級混凝池、一級絮凝池、一級沉淀池和一級斜管澄清池；所述二級反應沉淀單元包括二級混合反應池、二級混凝池、二級絮凝池、二級沉淀池和二級斜管澄清池。
4.根據權利要求3所述的處理系統，其中，所述一級混凝池設置有pH計；所述一級混合反應池、一級混凝池、一級絮凝池、二級混合反應池、二級混凝池和二級絮凝池均設有加藥口和攪拌裝置；所述一級斜管澄清池和二級斜管澄清池均設有排污口。
5.一種高鹽廢水降硬除硅除氟的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將高鹽廢水與第一藥劑進行第一混合，得到的懸浮液與助凝劑和絮凝劑進行第一接觸，然后將得到的產物進行分離得到第一上清液；所述第一藥劑為Ca(OH)2粉體或Ca(OH)2高濃度漿體；(2)將所述第一上清液與Na2CO3溶液進行第二混合，得到的懸浮液與助凝劑和絮凝劑進行第二接觸，然后將得到的產物進行分離得到第二上清液；(3)可選地，將所述第二上清液進行深度除氟，得到處理后產水。
6.根據權利要求5所述的處理方法，其中，步驟(1)在一級反應沉淀單元中進行；優選地，所述高鹽廢水與第一藥劑進行第一混合后得到的懸浮液的pH值為11-14，優選為11-12；優選地，所述第一混合的條件包括：攪拌速度為100-150r/min，混合停留時間為10-30min；優選地，所述第一接觸的條件包括：攪拌速度為30-50r/min，接觸停留時間為10-30min。
7.根據權利要求5或6所述的處理方法，其中，步驟(2)在二級反應沉淀單元中進行；優選地，所述第二混合的條件包括：攪拌速度為100-150r/min，混合停留時間為10-30min；優選地，所述第二接觸的條件包括：攪拌速度為30-50r/min，接觸停留時間為10-30min；優選地，以CO32-計的Na2CO3溶液和以Ca2+計的第一上清液的質量比為3-5:1。
8.根據權利要求5-7中任意一項所述的處理方法，其中，所述深度除氟在深度除氟單元中進行，所述深度除氟的過程包括：在pH值為6-7的條件下，將所述第二上清液、除氟藥劑和絮凝劑進行混凝反應；優選地，所述混凝反應的條件包括：在旋流反應器內停留時間為5-10min。
9.根據權利要求5-8中任意一項所述的處理方法，其中，所述助凝劑選自聚合氯化鋁、聚合氯化鐵和聚合硫酸鐵中的至少一種，優選為聚合硫酸鐵；優選地，所述絮凝劑選自聚丙烯酰胺；優選地，相對于高鹽廢水的體積，所述助凝劑的用量為30-80mg/L廢水，所述絮凝劑的用量為1-3mg/L廢水；其中，所述助凝劑的濃度為10-20％，絮凝劑的濃度為0.1-0.2％。
10.根據權利要求5-9中任意一項所述的處理方法，其中，Mg2+的去除率不低于99％，Ca2+的去除率不低于98％，Si的去除率不低于99％，F-的去除率不低于96％。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術存在的高鹽廢水處理工藝中重復性使用藥劑、設備投資大、運營成本高和離子沉淀相互影響不能同時達到最優效果等問題，提供一種高鹽廢水降硬除氟除硅的處理系統和處理方法，該處理系統和處理方法能節省藥劑用量，節省反應時間和設備以及運行的投入，有效去除高鹽廢水中的鈣、鎂、硅、氟等離子。
為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種高鹽廢水降硬除硅除氟的處理系統，包括：依次連通的一級反應沉淀單元、二級反應沉淀單元和可選的深度除氟單元；其中，
所述一級反應沉淀單元包括第一加藥裝置，所述第一加藥裝置用于進行Ca(OH)2粉體或Ca(OH)2高濃度漿體的加藥；
所述一級反應沉淀單元用于將高鹽廢水同時進行鎂沉淀、硅沉淀和一次氟沉淀；
所述二級反應沉淀單元用于將一級反應沉淀單元的出水同時進行鈣沉淀和二次氟沉淀。
本發明第二方面提供一種高鹽廢水降硬除硅除氟的處理方法，包括以下步驟：
(1)將高鹽廢水與第一藥劑進行第一混合，得到的懸浮液與助凝劑和絮凝劑進行第一接觸，然后將得到的產物進行分離得到第一上清液；所述第一藥劑為Ca(OH)2粉體或Ca(OH)2高濃度漿體；
(2)將所述第一上清液與Na2CO3溶液進行第二混合，得到的懸浮液與助凝劑和絮凝劑進行第二接觸，然后將得到的產物進行分離得到第二上清液；
(3)可選地，將所述第二上清液進行深度除氟，得到處理后產水。
通過上述技術方案，本發明能夠獲得如下有益效果：
(1)利用Mg2+、Ca2+、Si、F-的去除反應特性，實現協同去除和分步去除，例如，實現了Si的協同去除和F-的分步去除，從而節省反應時間和設備以及運行的投入。
(2)優化了藥劑加藥方式，節省了藥劑用量，增加了反應效果。
(3)開發了F-深度去除工藝與處理系統。
（發明人：仝勝錄;王偉;劉捷）
