[发明专利]一种零价铁技术耦合石灰沉淀技术处理氢氟酸废水的方法及装置

说明书

本发明涉及一种零价铁技术耦合石灰沉淀技术处理氢氟酸废水的方法及装置，该方法为：先将氢氟酸废水加零价铁处理，然后再加入石灰沉淀处理，再进行磁场强化固液分离。本发明能够利用铁离子作为下一步除氟和其它重金属等共存污染物的絮凝剂和磁物种，有效地克服固液分离难题，实现氢氟酸废水的快速高效处理，获得达标废水。

技术领域

本发明属于水污染处理领域，具体涉及一种零价铁技术耦合石灰沉淀技术处理氢氟酸废水的方法及装置。

背景技术

光伏和半导体行业是新能源和信息行业的基础，将影响国家科技水平和经济发展的命脉。但光伏和半导体等行业会产生大量的氢氟酸废水。相对于常规废水，氢氟酸废水成分复杂，pH较低，含有多种重金属离子且氟离子浓度高，对环境和人体危害极大。因此，氢氟酸废水的治理是工业废水处理的重点和难点。

目前，氢氟酸废水的处理工艺主要包括：沉淀法和反渗透法。相较于反渗透法，沉淀法具有操作简单和经济高效的优点。沉淀法常用的药剂有石灰，主要是利用石灰中的钙离子和氟离子形成氟化钙沉淀将氟离子去除。但是该方法存在固液分离难和高浓度氟去除率差等问题。因此，需要对沉淀法处理氢氟酸废水工艺进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种零价铁技术耦合石灰沉淀技术处理氢氟酸废水的方法及装置，本方法能够有效利用零价铁技术的优点，通过零价铁技术耦合石灰沉淀技术处理氢氟酸废水，克服现有沉淀法治理氢氟酸的缺点，降低氢氟酸废水治理成本和操作难度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种零价铁技术耦合石灰沉淀技术处理氢氟酸废水的方法，先将氢氟酸废水加零价铁处理，然后再加入石灰沉淀处理，再进行磁场强化固液分离。

按上述方案，该工艺主要包括以下步骤：

1)将零价铁投加到氢氟酸废水中，加热反应一段时间，反应结束后固液分离；

2)然后加入石灰沉淀处理一段时间，最后利用磁场强化固液分离。

按上述方案，零价铁为微米级零价铁及以上。具体可以是各种含铁废物，包括废铁丝，铁渣，铁块和铁屑等含铁物质。

按上述方案，零价铁用量为10-70g/L。

按上述方案，氢氟酸废水中氟离子的浓度为5-20g/L。

按上述方案，反应温度为50-120℃，反应时间1-3h。

按上述方案，石灰的投加量按照摩尔质量比Ca:零价铁处理后体系中氟离子为1-4:1投加。

按上述方案，步骤2)中的反应时间为10-30min。

按上述方案，步骤2)中的磁场强度为0.05-1T。

零价铁技术耦合石灰沉淀技术处理氢氟酸废水装置，包括一级反应装置和二级反应装置，所述的一级反应装置内设有加热装置，所述的一级反应装置上设有废水进水口和第一出口；所述的二级反应装置设有废水出口，所述的二级反应装置设有磁场分离装置和第二出口；所述的一级反应装置和二级反应装置之间设有连接管。其中一级反应装置区处理后的废水经连接管流入二级反应装置，当废水流入二级反应装置后，剩下的新制备的零价铁核壳材料Fe@铁氟化物经过第一出口排除，氢氟酸废水在二级反应装置进行处理后，磁场分离装置将反应后形成的固体颗粒吸附分离后经第二出口排出，处理后的达标水从出水口排出。

按上述方案，所述的第一出口内设有固液分离器，用于分离零价铁处理后的氢氟酸废水和处理氢氟酸废水同时产生的零价铁核壳材料Fe@铁氟化物。

按上述方案，废水装置包括提供磁场的装置，其可以是永磁性装置或者是电磁性装置，提供的磁场强度为0.05-1T。

本发明的有益效果：