【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉一種廢水處理，特別是指一種含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝及其所使用的處理系統。
技術介紹
1、光伏廠排放的含氟酸水有兩種類型，一種是濃酸水，氟離子濃度10000mg/l以上，另一種是稀酸水，氟離子濃度在100-3000mg/l。目前主要處理方式是將濃酸水、稀酸水以及其他廢水先混合為一般含氟廢水，一般含氟廢水采用鈣法的兩級混凝沉淀處理，產生低價值的氟化鈣污泥。
2、相關資料參考專利cn107162253a的處理工藝：一般的含氟污水先經過ph調節,再添加氯化鈣除氟，最后經過混凝、絮凝產生氟化鈣污泥，出水達標后排放。
3、此類工藝的缺點是沒有將含氟污水分類處理，默認只要是含氟污水就可處理。但廢水氟濃度不同，導致氫氟酸分析的電離程度不同，除氟效果差異很大，尤其針對高濃度含氟廢酸的處理具有難以達標的風險。此外，該工藝產生了大量低品位氟化鈣污泥，氟化鈣污泥難以直接資源化利用。
4、專利cn105905933a涉及一種高純螢石制取工藝，該工藝產生的含氟廢水分濃度高低分別處理，高濃度含氟廢水經過混凝沉淀產生氟化鈣污泥、一級處理水。一級處理水、低濃度含氟廢水再次經過流化床結晶處理，產出二級處理水與氟化鈣晶體，二級處理水產生少量的氟化鈣污泥。氟化鈣污泥與氟化鈣晶體按照一定比例進入混料、除濕烘干、粘合攪拌、造粒、干燥后完成人造螢石的制備。
5、此類型工藝雖然針對不同濃度的廢水進行了不同工藝的處理，但是沒能實現在高濃度廢水中提取可直接利用的氟化物資源，還需要和結晶流化床產出的氟化鈣晶體、污泥一起
6、光伏制造產生含氟廢水主要有濃酸水、稀酸水，現有處理工藝存在未能按濃度不同因地制宜地采取相應治污措施的普遍狀況，更甚是針對濃酸水、稀酸水未能同步直接實現氟化物的高價值回收。
技術實現思路
1、為了克服上述缺陷，本專利技術提供一種含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝及其所使用的處理系統，該含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝可以直接實現濃酸水中的氟以冰晶石形態進行回收，而且也可以同步使稀酸水中的氟以氟化鈣晶體的形態被資源回收使用。
2、本專利技術為了解決其技術問題所采用的技術方案：一種含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，具體步驟如下：
3、步驟一：調配光伏濃酸廢水：
4、將光伏濃酸廢水打入濃酸水調配池，向濃酸水調配池中加入氫氧化鈉和氯化鈉，調節后使得光伏濃酸廢水中鈉氟摩爾比為1：3～1.2：3，同時ph達到4.0～6.5；
5、步驟二：鋁鹽配藥：
6、對鋁鹽和溶劑進行混合配置鋁濃度為1000-5000mg/l的鋁鹽藥劑；
7、步驟三：將調配好的光伏濃酸廢水送入結晶流化床，并將鋁鹽藥劑按照按照鋁氟摩爾比為0.17～0.2的比例加入結晶流化床，光伏濃酸廢水與鋁鹽藥劑反應合成na3alf6晶體；
8、步驟四：將步驟三中產生的結晶處理水與光伏稀酸廢水混合后送入結晶塔，向結晶塔內添加鈣源并結晶制備氟化鈣；
9、步驟五：結晶塔的出水進入混凝池，向混凝池加入pac后進行混凝沉淀，得到含氟污泥以及處理出水，處理出水中氟濃度為2mg/l以下。
10、光伏濃酸廢水與鋁鹽藥劑在結晶流化床內進行結晶反應，生成na3alf6晶體，進而使得光伏濃酸廢水中的絕大部分氟離子以高純冰晶石的方式進行回收，結晶流化床出水中還含有低濃度的氟離子，其與光伏稀酸廢水混合后在結晶塔內與鈣源進行結晶反應，生成氟化鈣晶體，進而使得結晶流化床出水與光伏稀酸廢水中絕大部分氟離子以氟化鈣晶體的方式進行回收，結晶塔出水經過絮凝反應和沉淀處理，使得結晶塔出水中少量的氟離子形成氟化鈣沉淀進行去除，最終使得處理出水中氟離子濃度低于2mg/l，滿足排放標準，本工藝實現了光伏生成廠產生的光伏濃酸廢水和光伏稀酸廢水分別進行處理并且進行資源化處理，且光伏濃酸廢水中氟離子和光伏稀酸廢水中的氟離子進行資源化處理獲得的氟鋁酸鈉晶體晶體和氟化鈣晶體純度高，實現了氟離子充分資源化回收處理，且保證了出水中氟離子濃度完全滿足排放標準要求。
11、作為本專利技術的進一步改進，所述步驟一中調配的光伏濃酸廢水氟離子濃度為5000～100000mg/l。該氟離子濃度有利于在結晶流化床內與鋁鹽藥劑進行充分反應。
12、作為本專利技術的進一步改進，所述步驟二中鋁鹽配藥使用的溶劑為自來水，鋁鹽為硫酸鋁、氫氧化鋁或偏鋁酸鈉。采用自來水與鋁鹽進行混合溶解制備鋁鹽藥劑，自來水中無污染物，不會影響結晶反應，鋁鹽除了上述三種，還可以為其它鋁鹽，本領域技術人員可以根據需要進行選擇。
13、作為本專利技術的進一步改進，所述步驟三中結晶流化床特征為：主反應區為圓柱型，高徑比為5：1～3.5:1，橫截面水力沖擊為30m3/m2/h～70m3/m2/h，擔體粒徑為0.05～0.5mm球形顆粒，擔體類型為硅基或氟化物。結晶反應時，na3alf6在擔體表面進行快速結晶，擔體有利于提高結晶效率，保證結晶顆粒粒徑符合要求。
14、作為本專利技術的進一步改進，所述步驟四中將結晶處理水與光伏稀酸廢水一同打入稀酸水調配池，進行完全混合，混合后的光伏稀酸廢水中氟離子濃度為100～3000mg/l。用結晶流化床出水與光伏稀酸廢水進行混合，能夠調節光伏稀酸廢水中氟離子濃度，且可以在一定程度上調節廢水的ph值，該種氟離子濃度在結晶塔內與鈣源反應效率高，能夠對光伏稀酸廢水和結晶流化床出水中氟離子進行高效結晶處理，獲得高純度的氟化鈣晶體。
15、作為本專利技術的進一步改進，所述步驟四中的鈣源為0.05～0.2％的石灰溶液，通過控制鈣源加藥流量，控制結晶塔內ph為7.5～9.0以及鈣氟摩爾比為0.6～0.9。質量百分比濃度為0.05～0.2％的石灰溶液能夠提高鈣源反應效率，并使其充分反應，避免鈣源過量投加產生沉淀，進而確保氟化鈣晶體純度。
16、作為本專利技術的進一步改進，所述步驟四中結晶塔的特征為：主反應區為圓柱型，高徑比5:1～3.5:1，橫截面水力沖擊為40m3/m2/h～90m3/m2/h，擔體粒徑為0.03～0.6mm球形顆粒，擔體類型為硅基或氟化物。氟化鈣晶體以擔體為核進行結晶，結晶穩定，晶體顆粒大小均勻。
17、一種含氟廢酸制備高分子冰晶石處理系統，包括濃酸水調配池、鋁鹽配藥池、結晶流化床、稀酸水調配池、結晶塔、混凝池、沉淀池、濃酸水提升泵、鋁鹽加藥泵和稀酸水提升泵，所述濃酸水調配池通過進水管道與結晶流化床的進水口連通，鋁鹽配藥池通過加藥管道與結晶流化床的加藥口連通，結晶流化床的出水口通過管道與稀酸水調配池連通，稀酸水調配池通過進水管道與結晶塔的進水口連通，結晶塔的出水口通過管道與混凝池進水口連通，混凝池的出水口與沉淀池進水口連通，所述濃酸水提升泵能夠將濃酸水調配池內調配好的光伏濃酸水打入結晶流化床，鋁鹽加藥泵能夠將鋁鹽配藥池內配好的鋁鹽藥劑按照要求比例打入結晶流化床，稀酸水提升泵能夠將稀酸水調配池內調配好的光伏稀酸水打入結晶塔內。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：具體步驟如下：
2.根據權利要求1所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟一中調配的光伏濃酸廢水氟離子濃度為5000～100000mg/L。
3.根據權利要求1所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟二中鋁鹽配藥使用的溶劑為自來水，鋁鹽為硫酸鋁、氫氧化鋁或偏鋁酸鈉。
4.根據權利要求1所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟三中結晶流化床特征為：主反應區為圓柱型，高徑比為5：1～3.5:1，橫截面水力沖擊為30m3/m2/h～70m3/m2/h，擔體粒徑為0.05～0.5mm球形顆粒，擔體類型為硅基或氟化物。
5.根據權利要求1所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟四中將結晶處理水與光伏稀酸廢水一同打入稀酸水調配池，進行完全混合，混合后的光伏稀酸廢水中氟離子濃度為100～3000mg/L。
6.根據權利要求5所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟四中的鈣源為0.05～0.2％的石灰溶液，通
7.根據權利要求1或6所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟四中結晶塔的特征為：主反應區為圓柱型，高徑比5:1～3.5:1，橫截面水力沖擊為40m3/m2/h～90m3/m2/h，擔體粒徑為0.03～0.6mm球形顆粒，擔體類型為硅基或氟化物。
8.一種根據權利要求1-7所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝所使用的含氟廢酸制備高分子冰晶石處理系統，其特征在于：包括濃酸水調配池(1)、鋁鹽配藥池(2)、結晶流化床(3)、稀酸水調配池(4)、結晶塔(5)、混凝池(6)、沉淀池(7)、濃酸水提升泵、鋁鹽加藥泵和稀酸水提升泵，所述濃酸水調配池通過進水管道與結晶流化床的進水口連通，鋁鹽配藥池通過加藥管道與結晶流化床的加藥口連通，結晶流化床的出水口通過管道與稀酸水調配池連通，稀酸水調配池通過進水管道與結晶塔的進水口連通，結晶塔的出水口通過管道與混凝池進水口連通，混凝池的出水口與沉淀池進水口連通，所述濃酸水提升泵能夠將濃酸水調配池內調配好的光伏濃酸水打入結晶流化床，鋁鹽加藥泵能夠將鋁鹽配藥池內配好的鋁鹽藥劑按照要求比例打入結晶流化床，稀酸水提升泵能夠將稀酸水調配池內調配好的光伏稀酸水打入結晶塔內。
9.根據權利要求8所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石處理系統，其特征在于：還設有鈣源調配池和鈣源提升泵，所述鈣源調配池通過供藥管道與結晶塔的加藥口連通，鈣源提升泵按照要求比例將鈣源打入結晶塔內。
...【技術特征摘要】
1.一種含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：具體步驟如下：
2.根據權利要求1所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟一中調配的光伏濃酸廢水氟離子濃度為5000～100000mg/l。
3.根據權利要求1所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟二中鋁鹽配藥使用的溶劑為自來水，鋁鹽為硫酸鋁、氫氧化鋁或偏鋁酸鈉。
4.根據權利要求1所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟三中結晶流化床特征為：主反應區為圓柱型，高徑比為5：1～3.5:1，橫截面水力沖擊為30m3/m2/h～70m3/m2/h，擔體粒徑為0.05～0.5mm球形顆粒，擔體類型為硅基或氟化物。
5.根據權利要求1所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟四中將結晶處理水與光伏稀酸廢水一同打入稀酸水調配池，進行完全混合，混合后的光伏稀酸廢水中氟離子濃度為100～3000mg/l。
6.根據權利要求5所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：所述步驟四中的鈣源為0.05～0.2％的石灰溶液，通過控制鈣源加藥流量，控制結晶塔內ph為7.5～9.0以及鈣氟摩爾比為0.6～0.9。
7.根據權利要求1或6所述的含氟廢酸制備高分子冰晶石工藝，其特征在于：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃朋飛，周健，龐康國，劉貴民，王磊，
申請(專利權)人：蘇州湛清環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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