[发明专利]一种基于前置反渗透技术的多级种植除氟水处理的新工艺

摘要

本发明涉及一种基于前置反渗透技术的多级种植除氟水处理的新工艺，其特征在于，以含氟原水、水处理剂和种植型羟基磷灰石滤粒为起始原料，经含氟原水前置处理、悬浊液混制、种植型羟基磷灰石滤粒一级种植、种植型羟基磷灰石滤粒二级种植和除氟处理水过滤，得到处理后的除氟净水。本发明的新工艺集种植/除植功能于一体，通过一级种植和二级种植既能够满足种植氟磷灰石晶体乳石的需要，又能够满足解植氟磷灰石晶体乳石的需要，种植/除植过程循环往复，大大延长了种植型羟基磷灰石滤粒的使用寿命，且无需另外设置种植型羟基磷灰石滤粒的再生设备。

主权项

1.一种基于前置反渗透技术的多级种植除氟水处理的工艺，其特征在于，以含氟原水、水处理剂和种植型羟基磷灰石滤粒为起始原料，经含氟原水前置处理、悬浊液混制、种植型羟基磷灰石滤粒一级种植、种植型羟基磷灰石滤粒二级种植和除氟处理水过滤，得到处理后的除氟净水，其具体步骤包括如下：步骤1，原料计量配置：起始原料包括含氟原水、钙盐水处理剂和磷酸盐水处理剂，按照摩尔份数配置，含氟原水﹕钙盐水处理剂＝1﹕3～10、含氟原水﹕磷酸盐水处理剂＝1:2～5；其中，所述含氟原水的浓度为1‑20ppm，所述钙盐水处理剂为氧化钙、氢氧化钙或氯化钙，所述磷酸盐水处理剂为磷酸二氢钠或磷酸氢二钠；还包括种植型羟基磷灰石滤粒，按照质量份数配置：每小时每吨含氟原水所需投加种植型羟基磷灰石滤粒的质量为50～250kg；所述种植型羟基磷灰石滤粒为其结构中自滤粒的内核至外表面，以羟基含量的递增而依次分为含羟基迁移料体的内核种植层、含羟基交换料体的过渡种植层和含乳石种植料体的外表种植层，且相邻两层之间为化学键合的滤粒；步骤2，含氟原水前置处理：将含氟原水通过管道连续送入前置过滤器中进行过滤，去除含氟原水中的颗粒状或胶体状的附着物，得到净化含氟原水；接下来，将所述净化含氟原水连续送入反渗透处理器处理，得到高浓度含氟原水；步骤3，悬浊液混制：将步骤2得到的高浓度含氟原水连续送入管道式混合器中，在1‑50℃的温度范围和0.1‑0.6Mpa的管道压力的条件下，向管道式混合器的高浓度含氟原水中连续投加钙盐水处理剂和磷酸盐水处理剂，通过控制所述高浓度含氟原水的液流速度，使钙盐水处理剂、磷酸盐水处理剂与高浓度含氟原水进行充分混合，形成含可溶性钙盐、磷酸盐和氟离子的高浓度含氟原水悬浊液；步骤4，种植型羟基磷灰石滤粒一级种植：将步骤3混制后的高浓度含氟原水悬浊液通过管道送入含种植型羟基磷灰石滤粒的一级种植反应釜中，通过控制高浓度含氟原水悬浊液的流动速度，使所述种植型羟基磷灰石滤粒在高浓度含氟原水悬浊液的液流冲击下悬浮起来，形成浮动床，接下来，所述高浓度含氟原水悬浊液与种植型羟基磷灰石滤粒进行一级种植反应，在种植型羟基磷灰石滤粒上形成氟磷灰石晶核，从而得到含氟磷灰石乳石晶核的悬浊液；所述高浓度含氟原水悬浊液通过所述种植型羟基磷灰石滤粒的时间与一级种植反应釜中种植型羟基磷灰石滤粒的一级种植反应时间相等；步骤5，种植型羟基磷灰石滤粒二级种植：将步骤4得到的含氟磷灰石晶核的悬浊液通过管道送入含种植型羟基磷灰石滤粒的二级种植反应釜中，继续与种植型羟基磷灰石滤粒进行二级种植反应，控制含氟磷灰石晶核的悬浊液在二级种植反应釜中的流动速度,该流动速度为步骤4所述高浓度含氟原水悬浊液的流动速度的1/3～2/3；在已形成氟磷灰石晶核的基础上继续生长形成氟磷灰石晶体乳石，同时得到除氟处理水；所述含氟磷灰石晶核的悬浊液通过所述种植型羟基磷灰石滤粒的时间与二级种植反应釜中种植型羟基磷灰石滤粒的二级种植反应时间相等；步骤6，除氟处理水过滤：将步骤5得到的除氟处理水送入设有石英砂过滤床的过滤釜进行过滤清洁处理，经过设定的过滤时间，得到过滤清洁处理后的除氟净水；步骤7，二级种植的除植：采用超声波发生器协同清水对步骤5所述的经二级种植后的种植型羟基磷灰石滤粒进行定时除植冲洗，去除种植型羟基磷灰石滤粒上生长的氟磷灰石晶体乳石，以恢复种植型羟基磷灰石滤粒的种植能力；步骤8，过滤床的清洗：采用净水对步骤6石英砂过滤床进行定时清洁清洗，去除石英砂上的粘附物，以恢复石英砂床的过滤清洁能力。