[发明专利]含氟废水处理系统

说明书

一种含氟废水处理系统，其包括一直流电源供应单元、一待处理水导入单元、一反应单元、一阳极单元、一阴极单元、一pH控制单元。阳极单元及阴极单元皆设于反应单元内，当直流电源供应单元供电，阳极单元为废铝屑置于多孔状金属容器内，为待处理水导入单元导入的待处理水提供铝离子，配合待处理水中的氟离子反应，产生冰晶石结晶体且沉淀于该反应单元的底部。因此，本发明实现了废铝屑当阳极单元可废物利用、多孔状金属容器可有效固定废铝屑，以及可控制Al/F摩尔比、pH值与Na/F摩尔比至特定范围而达到不错的除氟效果等优点。

技术领域

本发明涉及一种含氟废水处理系统，特别是用来处理含氟废水以产生冰晶石结晶体的系统。其中，本发明达到废铝屑当阳极单元可废物利用、多孔状金属容器可有效固定废铝屑，与可控制A1/F摩尔比、pH值与Na/F 摩尔比至特定范围而达到不错的除氟效果。

背景技术

在半导体工业、面板工业、太阳能产业中，浓度达49％以上的氢氟酸(Hydrofluoric acid，简称HF)，通常被用来蚀刻或清洁。依据不同的工艺需要，氢氟酸经常会与其他酸混合，例如：磷酸、硝酸及硫酸。在中国台湾，高浓度含氟废水主要是通过合成萤石(synthetic fluorite)或氟硅酸钠 (sodium fluorosilicate)的合成来回收。

对于低浓度含氟废水，其含氟的浓度至少0.5％，氟离子的移除，主要是通过氟化钙(萤石，CaF₂)添加不同的钙盐的化学沉淀法。由于要产生极细的粒子(0.1微米)，会使用到混凝剂或絮凝剂来达到目的。结果，会产生大量污泥，但其中含氟量极低，导致此污泥的再使用或处理的难度提高。此外，由于氟对于窑有腐蚀性，故所能添加污泥的比率被控制在3％以下。

在2014年及2015年，中国台湾使用氟化钙污泥于水泥产业中的用量为27802吨及27991吨。然而，对于越来越严苛的环保法令，加上中国台湾的水泥产量下滑，有必要研发新技术，以解决低浓度含氟废水，以及对含氟废水的处理。

关于中国台湾发明公开编号TW-201619063(中国台湾发明专利 TW-I588097)的“含氟废水处理方法”，已经揭露一种含氟废水处理方法，此方法包含以下步骤：首先，执行进水步骤至调匀槽。接着，通过氟离子检测单元以控制调匀槽内的待处理水的氟离子浓度。而后，导入该待处理水与铝盐溶液至流体化床结晶槽，混合而得到冰晶石(Cryolite，Na₃AlF₆) 结晶体。其中，由于需要导入铝盐溶液，需要较高的成本，且并非使用废铝屑。

有鉴于此，必须研发出可解决上述常见缺点的技术。

发明内容

本发明为一种含氟废水处理系统，其可达到下列效果：废铝屑当阳极单元可废物利用、多孔状金属容器可有效固定废铝屑，以及可控制Al/F 摩尔比、pH值与Na/F摩尔比至特定范围而达到不错的除氟效果。以解决现有需要导入铝盐溶液，需要较高的成本的问题。

因此，本发明提供一种含氟废水处理系统，其包括：

一直流电源供应单元，具有一正电供应部及一负电供应部，用于供应一预定电压的直流电；

一待处理水导入单元，用于供入一待处理水；该待处理水系为含氟废水；

一反应单元，具有一容纳空间，用于容纳该待处理水；

一阳极单元，设于该容纳空间中；该阳极单元具有一多孔状金属容器及一废铝屑，该多孔状金属容器具有多个贯穿通孔，而其中可容纳该废铝屑；该阳极单元通过一第一导线连接该正电供应部；

一阴极单元，设于该容纳空间中，且与该阳极单元间隔开；该阴极单元包括至少一阴极金属板，其通过一第二导线连接该负电供应部；

一pH控制单元，用于调整并控制该反应单元中的该待处理水的pH 值；