專利名稱：一種太陽能電池廠含氟廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能電池廠含氟廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
氟能在地下水和土壤中富集，造成不同濃度的含氟飲用水。攝入過量的氟，會對人體健康帶來危害，攝入高劑量的氟，會引起急性氟中毒，表現(xiàn)為刺激性毒物的病理特征，而后出現(xiàn)各種酶系統(tǒng)損壞。隨著太陽能行業(yè)的迅猛發(fā)展，其產(chǎn)生的含氟的廢酸液的處理成引起了大家的強烈關(guān)注。含氟工業(yè)廢水的排放必須受到嚴格控制，在排放前必須對其進行處理以達到國家規(guī)定的排放標準(國家一級排放標準含氟量小于彡10mg/L，大致呈中性)。國內(nèi)外含氟廢水的處理方法有多種，主要有化學沉淀法、吸附法、混凝沉淀法、電凝聚法、膜分離法、誘導沉淀結(jié)晶法等，經(jīng)常采用的方法是化學沉法和混凝沉淀法。對于高濃度含氟工業(yè)廢水，一般采用石灰共沉淀法，利用石灰中的Ca2+使F_形成CaF2沉淀而除去氟離子。但是當石灰投入含廢水中遇水變成石灰乳，由于Ca(OH)2在水中溶解度不高(微溶)，且為弱堿，非酸性條件下，Ca2+的離解度很低。而且由于CaF2的溶解度為8.9mg/L， 因此有相當一部分以前建成的含氟廢水鈣法處理系統(tǒng)很難穩(wěn)定地控制出水中的F—的質(zhì)量濃度小于10mg/L。同時由于生石灰、熟石灰和石灰石的溶解性不好，因此常加入可溶性鈣鹽，如CaCl2或/和CaSO4,使得成本增加。另外，CaF2沉淀微粒最初生成時會包裹到粒狀的 Ca (OH) 2的表面，抑制粒狀Ca (OH) 2的溶解與離解，使得Ca (OH) 2不能被充分利用，因而石灰的用量需要很大，但是仍然達不到很好的效果，除氟率不高，同時造成最終的泥渣較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種太陽能電池廠的含氟廢水的處理方法，旨在解決含氟廢水處理不完全以及成本過高的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟在儲料池中儲存或稀釋含氟廢水，將F_濃度降到5000mg/L以下；將上述含氟廢水轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，加入鈣源，生成氟化鈣沉淀；將反應(yīng)池里的溶液轉(zhuǎn)排到沉淀池，加入混凝劑和/或絮凝劑；排放沉淀池里的澄清廢水，回收氟化鈣沉淀。本發(fā)明實施例的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法采用多級處理，根據(jù)太陽能電池廠含氟廢水的特性，通過鈣源和F—反應(yīng)以及加入混凝劑和/或絮凝劑，處理含氟廢水并回收氟化鈣沉淀，操作簡便易行，除氟效率高，能夠達到國家規(guī)定的排放標準，處理后的產(chǎn)物具有較高的利用價值。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明實施例提供的一種太陽能電池廠含氟廢水處理方法的流程具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供了一種太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，包括如下步驟SOl 在儲料池中儲存或稀釋含氟廢水液，將F_濃度降到5000mg/L以下；S02 將上述含氟廢水轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，加入鈣源，生成氟化鈣沉淀；S03 將反應(yīng)池里的溶液轉(zhuǎn)排到沉淀池，加入混凝劑和絮凝劑；S04 排放沉淀池里的澄清廢水，回收氟化鈣沉淀。步驟SOl中，太陽能電池廠的廢水一般具有較強的酸性，當石灰投入酸性的含氟廢水中，剛開始產(chǎn)生的大量的Ca2+與F—反應(yīng)結(jié)合生成CaF2，此時，絕大部分的CaF2變成沉淀。但是F_濃度過高，CaF2沉淀生成會包裹到粒狀的Ca (OH) 2的表面，抑制粒狀Ca (OH) 2的溶解與離解，使得Ca(OH)2不能被充分利用，因而石灰的用量需要很大，仍然達不到很好的效果，因此，本實施例將F—濃度降到5000mg/L以下。對于一般的含氟廢水，當水中的0!1_濃度提高后，Ca (OH) 2的溶解和離解受到抑制，因此無法提供充足的Ca2+使之與F—形成CaF沉淀，而太陽能電池廠的廢水由于酸性較強，所以能夠在一定程度上避免這種情況。步驟S02中，鈣源可以選擇生石灰、熟石灰、石灰石以及可溶性鈣鹽。對于酸性太陽能電池廠的含氟廢水，可以投入價格較便宜的石灰，而不選用可溶性鈣鹽。由于F—與Ca2+ 反應(yīng)生成CaF2的反應(yīng)速度較慢，達到平衡時間長，為了加快反應(yīng)，本實施例加入過量的鈣源，使投加的鈣鹽與水中的F—的摩爾比達到2-6倍。步驟S03中，由于CaF2的溶解度為8. 9mg/L,因此有相當一部分以前建成的含氟廢水鈣法處理系統(tǒng)很難穩(wěn)定地控制出水中的F_的質(zhì)量濃度小于10mg/L。所以本實施例將反應(yīng)池里的溶液轉(zhuǎn)排到沉淀池，進一步處理。采用中和沉淀和混凝沉淀配合使用可以達到較好的F—去除效果?；炷齽┦抢没炷齽┰谒行纬蓭д姷哪z粒吸附水中的F—，使膠粒相互并聚為較大的絮狀物沉淀，以達到除氟的目的?；炷齽┩ǔ２捎娩X鹽和鐵鹽。鐵鹽類混凝劑需要在較高的PH值下配合Ca(OH)2使用。鋁鹽類混凝劑除氟效率可達50 80%，可在中性條件下(pH = 6 8)下使用，其利用Al3+與F—絡(luò)合以及鋁鹽水解中間產(chǎn)物和最后生成的Al (OH)3faffl)礬花對F_的配位體交換、物理吸附、卷掃作用除去廢水中的F_。關(guān)于絡(luò)合離子方程式如下r+Al3+ —AlF2+ J, +AlF2+ J, +AlF3 I +AlF; J, +AlF: J, +AlF廣 I鋁鹽混凝劑的有效成分Al13O4(OH) 247+及其水解后形成的Al (OH)3iam)凝膠，其中的 or配位體都可與F—交換Al13O4 (OH) 247++χ Γ = Al13O4 (OH) 24_xFx7++x OFAl (OH) 3 (am) +χ Γ = A 1 (OH) 3_xFx+x OF[Al13O4(OH)24Jx]7+等陽離子形成后，可進一步水解生成Al13O4(OH)21Fltl等羥氟鋁
4化和物。常用的鋁鹽混凝劑有硫酸鋁、氯化鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁。相對于硫酸鋁、氯化鋁，聚合鋁的用量可以減少一半，由于太陽能電池廠的含氟廢水酸性較強，加入聚丙烯酰胺和沉淀混凝劑配合使用，可以達到更好的提高CaF2的沉淀性能，以達到更好的除氟效果。 考慮到循環(huán)使用，混凝劑優(yōu)選為氯化鋁和聚合氯化鋁。步驟S04中，經(jīng)排放的廢水中主要含有Ca2+，N03_，Cl—，由于含有N03_，廢水可以作為農(nóng)業(yè)灌溉的氮肥。沉淀出來的氟化鈣經(jīng)過進一步處理也可以回收應(yīng)用于冶金行業(yè)。本發(fā)明實施例中的一種太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，不使用價格昂貴的可溶性鈣鹽，經(jīng)濟廉價，除氟效率高、操作過程簡便易行，處理后的產(chǎn)物具有較高的利用價值。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實現(xiàn)進行詳細描述實施例一含氟廢酸液在儲存料池中稀釋至F_的濃度在5000mg/L以下，轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，投入過量的熟石灰漿料(Ca (OH) 2摩爾量為F—總摩爾量的2倍)，使得反應(yīng)池內(nèi)的鈣源和F—充分反應(yīng)，反應(yīng)池內(nèi)的PH = 7. 4，且F-濃度降為15mg/L。再將其排入到沉淀池，每升廢水約投入混合絮凝劑0. Smg氯化鋁和聚2mg丙烯酰胺，攪拌、靜置沉降，上清液的F-濃度減小至為 6mg/L。最后排放澄清的中性廢水，回收氟化鈣沉淀。實施例二 含氟廢酸液在儲存料池中稀釋至F-的濃度降到5000mg/L，轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，投入過量的熟石灰漿料(Ca(OH)2摩爾量為F—總摩爾量的2. 5倍)，使得反應(yīng)池內(nèi)的鈣源和F-充分反應(yīng)，反應(yīng)池內(nèi)的PH= 7. 4，且F-濃度降為15mg/L。再將其排入到沉淀池，每升廢水約投入混合絮凝劑Img氯化鋁和聚2. 5mg丙烯酰胺，攪拌、靜置沉降，上清液的F-濃度減小至為5mg/L。最后排放澄清的中性廢水，回收氟化鈣沉淀。實施例三含氟廢酸液在儲存料池中稀釋至F-的濃度降到5000mg/L，轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，投入 0. 2mm的石灰石顆粒(CaCO3摩爾量為F—總摩爾量的4倍)過量的熟石灰漿料，使得反應(yīng)池內(nèi)的鈣源和F-充分反應(yīng)，反應(yīng)池內(nèi)的pH = 6. 8，且F-濃度降為20mg/L。再將其排入到沉淀池，每升廢水約投入混合絮凝劑0. Smg氯化鋁和聚:3mg丙烯酰胺，攪拌、靜置沉降，上清液的F-濃度減小至為7mg/L。最后排放澄清的中性廢水，回收氟化鈣沉淀。實施例四含氟廢酸液在儲存料池中稀釋至F-的濃度降到4000mg/L，轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，投入熟石灰漿料(Ca (OH) 2摩爾量為F—總摩爾量的6倍)，使得反應(yīng)池內(nèi)的鈣源和F-充分反應(yīng)，反應(yīng)池內(nèi)的PH= 7. 7，且F-濃度降為12mg/L。再將其排入到沉淀池，每升廢水約投入混合絮凝劑0. 5mg氯化鋁和聚2mg丙烯酰胺，攪拌、靜置沉降，上清液的F-濃度減小至為％ig/L。 最后排放澄清的中性廢水，回收氟化鈣沉淀。實施例五含氟廢酸液在儲存料池中稀釋至F-的濃度降到5000mg/L，轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，投入 200 μ m的生石灰粉末(CaO摩爾量為F_總摩爾量的5倍)，使得反應(yīng)池內(nèi)的鈣源和F-充分反應(yīng)，反應(yīng)池內(nèi)的PH= 7. 5，且F-濃度降為16mg/L。再將其排入到沉淀池，每升廢水約投入混合絮凝劑Img氯化鋁和聚2mg丙烯酰胺，攪拌、靜置沉降，上清液的F-濃度減小至為7mg/L。最后排放澄清的中性廢水，回收氟化鈣沉淀。實施例六含氟廢酸液在儲存料池中稀釋至F-的濃度降到4000mg/L，轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，投入過量的熟石灰漿料(Ca(OH)2摩爾量為F—總摩爾量的3倍)，使得反應(yīng)池內(nèi)的鈣源和F-充分反應(yīng)，反應(yīng)池內(nèi)的PH= 7. 4，且F-濃度降為Hmg/L。再將其排入到沉淀池，每升廢水約投入混合絮凝劑0. Smg氯化鋁和聚2mg丙烯酰胺，攪拌、靜置沉降，上清液的F-濃度減小至為 5mg/L。最后排放澄清的中性廢水，回收氟化鈣沉淀。實施例七含氟廢酸液在儲存料池中稀釋至F-的濃度降到3000mg/L，轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，投入 100 μ m的生石灰粉末(CaO摩爾量為F_總摩爾量的5倍)，使得反應(yīng)池內(nèi)的鈣源和F-充分反應(yīng)，反應(yīng)池內(nèi)的pH = 6. 7，且F-濃度降為13mg/L。再將其排入到沉淀池，每升廢水約投入混合絮凝劑0. 3mg氯化鋁和聚2mg丙烯酰胺，攪拌、靜置沉降，上清液的F-濃度減小至為 4mg/L0最后排放澄清的中性廢水，回收氟化鈣沉淀。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟在儲料池中儲存或稀釋含氟廢水，將F—濃度降到5000mg/L以下；將上述含氟廢水轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，加入鈣源，生成氟化鈣沉淀；將反應(yīng)池里的溶液轉(zhuǎn)排到沉淀池，加入混凝劑和/或絮凝劑；排放沉淀池里的澄清廢水，回收氟化鈣沉淀。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述鈣源為生石灰、熟石灰、石灰石中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述生石灰、 熟石灰和石灰石分別為50-300 μ m的粉末、漿料、小于Imm的顆粒中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述鈣源中 Ca的摩爾數(shù)為F_的2 6倍。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述反應(yīng)池中加入鈣源反應(yīng)后F_濃度小于20mg/L。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述沉淀池中的PH值為6 8。
7.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述混凝劑為鐵鹽和/或鋁鹽。
8.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述混凝劑為氯化鋁和/或聚合氯化鋁。
9.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉和聚丙烯酸鈣中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，其特征在于，所述澄清廢水中F_的濃度小于10mg/L。
全文摘要
本發(fā)明適用于工業(yè)含氟廢水處理，提供一種太陽能電池廠含氟廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟在儲料池中儲存或稀釋含氟廢水液，將F-濃度降到5000mg/L以下；將上述含氟廢水轉(zhuǎn)排到反應(yīng)池，投入過量的鈣源；再將反應(yīng)池里的溶液轉(zhuǎn)排到沉淀池，加入混凝劑和絮凝劑；排放沉淀池里的澄清廢水，回收氟化鈣沉淀。本發(fā)明所使用的鈣源來源廣泛，經(jīng)濟且廉價，操作過程簡便易行，除氟效率高，處理后的產(chǎn)物具有較高的使用價值。
文檔編號C02F1/52GK102452738SQ20101051690
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者劉建, 劉強, 李軍, 胡文祥, 陳五奎, 陳嘉豪 申請人:深圳市拓日新能源科技股份有限公司