[发明专利]一种含氟高盐有机废水的处理方法及装置

说明书

本发明涉及一种含氟高盐有机废水的处理方法及装置，本发明处理装置主要包括过程强化区、主反应器汽化区、背包式汽化区、结晶分离区和厌氧处理区五个区域。本发明还提供了采用上述处理装置处理含氟高盐有机废水的方法。本发明方法及装置在高效脱盐脱COD的同时，降低了结晶能耗，减弱了氟离子对设备的腐蚀。

技术领域

本发明属于废水治理技术领域，具体涉及一种含氟高盐有机废水的处理方法及装置。

背景技术

氟盐及氟化物在工业界的用途相当广泛。例如在玻璃的制作、电镀制作、铝和钢的炼制以及半导体元件的制作中，普遍使用大量的氟化物类化学品，由此产生了大量的含氟废水。含氟废水若不经处理直接排放或者处理不达标排放会严重污染环境，威胁人类健康。

含氟废水的处理方法主要有：化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、电絮凝法、电渗析法等。化学沉淀法常用于处理高浓度含氟废水，将石灰、石灰乳、电石渣、氯化钙等含钙化合物加入含氟废水中，使废水中的F^-与Ca²⁺反应生成CaF₂沉淀进行除氟。但是该方法存在沉降效果差、污泥含水量高、脱水困难，出水难以达标等问题。混凝沉淀法是采用铝盐、铁盐、镁盐等作为混凝沉淀剂，将水中的F^-与Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等阳离子形成络合物沉淀进行除氟。但是该方法存在混凝剂用量大、产生较多难以处理的废渣、除氟效果不稳定、除氟后的水中含有大量溶解铝等问题。吸附法是将含氟废水通入装填吸附剂的床层，F^-与吸附剂上的其他离子或基团交换后，使F^-留在吸附剂上进行除氟，吸附剂通过再生来恢复交换能力。吸附法仅适用于低浓度含氟废水的处理，但是存在吸附剂容量低、床层再生剂再生液处理复杂等问题。电絮凝法是利用铝板电极在直流电场的作用下，将溶液中溶出的铝离子在水解过程中形成的不同形态氢氧化物中间产物作为吸附介质，吸附水中的F^-和氟络合物。电絮凝法仅适用于低浓度含氟废水的处理，用于高浓度含氟废水处理的效果较差，且处理成本较高，难以推广。电渗析法是在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的选择性和透过性，使水中的阴、阳离子作定向迁移。但是该方法存在装置复杂、耗电量大、维修强度高等问题；且对处理水质要求较高，水中的高价金属离子不但易使离子交换膜中毒、还会对电极造成损害。

CN204508977U公开了一种含氟废水浓缩设备，设有两个废水浓缩系统，第一流通管路依次与过滤器、增压泵、第一脱盐设备相连后，分离出净水产水管道与浓水出水口，净水产水管道分离出回水管道且回流至进水口；第一废水浓缩系统的浓水出水口与第二废水浓缩系统上的进水口相连，第二流通管路依次与过滤器、增压泵、第二脱盐设备相连后，分离出净水产水管道与浓水出水口，净水产水管道处再次分离出产水回水管道且回流至进水口，与现有技术相比，均设计了产水回流管道和进水的pH值调节装置，生产出高品质水，再通过各自的产水管路合并，共同汇入总产水管，这样可使含氟废水进行高度浓缩，同时减少系统的浓水排放量，提高废水的浓缩率，来保证高氟废水资源化利用。但是，此类废水中盐浓度较高，通常采用蒸发结晶等脱盐方式，会造成氟离子对设备的腐蚀，影响设备使用寿命。

CN104787976A公开了一种含氟废水综合处理工艺，将含氟无机废水在弱碱性条件下加沉淀剂沉淀，所得含氟无机沉淀液与有机废水混合并加入活性污泥水解反应，所得水解液先后经过缺氧池反硝化，好氧池硝化和膜生物反应池过滤，最后将所得溶液利用反渗透除杂，得到中水。该发明通过物理、化学和生化结合的方法降低了含氟无机废水中的氟以及各种有机无机杂质的含量，其中氟离子浓度甚至能达到0.3mg/L以下。但该方法处理废水的盐含量较低，不适用于高盐有机废水的处理，高盐环境会影响微生物的活性，甚至会造成菌体死亡。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种含氟高盐有机废水的处理方法及装置。本发明方法及装置在高效脱盐脱COD的同时，降低了结晶能耗，减弱了氟离子对设备的腐蚀。