公布日：2022.09.23
申请日：2022.06.28
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F1/58(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F1/00(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种高氟高浊矿井水的氟浊共降处理工艺，包括如下步骤：S1：向高氟矿井水中加入除氟剂，搅拌均匀，生成含氟络合物悬浊液。S2：在搅拌条件下向步骤S1得到的含氟络合物悬浊液中加入无机聚合物絮凝剂，使含氟络合物以及悬浮物初步絮凝。S3：加入微砂强化絮凝，然后加入有机高分子絮凝剂进行二次絮凝，并搅拌至絮凝体完全沉降。S4：对步骤S3中得到的含有絮凝体的悬浊液进行过滤，得到污泥以及符合排放标准的水体。本发明的氟浊共降处理工艺成本较低，能够在常温下直接进行，无需预处理，能够在较短时间内完成除氟以及絮凝。絮凝物经过过滤后，得到的水体基本接近中性，水质清澈，含氟量低于1mg/L，能够直接排放，除污泥外不产生其他废弃物。
权利要求书
1.一种高氟高浊矿井水的氟浊共降处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1：向高氟矿井水中加入除氟剂，搅拌均匀，生成含氟络合物悬浊液；S2：在搅拌条件下向步骤S1得到的含氟络合物悬浊液中加入无机聚合物絮凝剂，使含氟络合物以及悬浮物初步絮凝；S3：加入微砂强化絮凝，然后加入有机高分子絮凝剂进行二次絮凝，并搅拌至絮凝体完全沉降；S4：对步骤S3中得到的含有絮凝体的悬浊液进行过滤，得到污泥以及符合排放标准的水体。
2.根据权利要求1所述的氟浊共降处理工艺，其特征在于，还包括如下步骤：S5：对污泥中的微砂进行回收：将含有微砂的污泥输送至砂水分离器，砂水分离器通过离心原理将微砂从污泥中分离出来。
3.根据权利要求1所述的氟浊共降处理工艺，其特征在于，所述微砂为石英砂，所述石英砂的直径为50-300μm。
4.根据权利要求1所述的氟浊共降处理工艺，其特征在于，所述高氟高浊矿井水中氟化物的浓度＜10mg/L，固体颗粒物的浓度为50mg-10000mg/L。
5.根据权利要求1所述的氟浊共降处理工艺，其特征在于，步骤S1中，高氟高浊矿井水中的F-和除氟剂的质量比为1:150-1:200；步骤S2中，无机聚合物絮凝剂与高氟高浊矿井水的质量比为2-5:100；步骤S3中，微砂与高氟高浊矿井水的质量比为0.1-0.5:100，有机高分子絮凝剂与高氟高浊矿井水的质量比为0.1-0.3:100。
6.根据权利要求1所述的氟浊共降处理工艺，其特征在于，步骤S3中，加入微砂强化絮凝2-5min，然后加入有机高分子絮凝剂。
7.根据权利要求1所述的氟浊共降处理工艺，其特征在于，所述无机聚合物絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁或者聚合硫酸铁。
8.根据权利要求1所述的氟浊共降处理工艺，其特征在于，所述有机高分子聚合物为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇或者聚丙烯酸钠。9.根据权利要求1所述的氟浊共降处理工艺，其特征在于，步骤S1中，加入除氟剂后，反应3-20min；步骤S2中，加入无机聚合物絮凝剂后，反应3-20min；步骤S3中，加入微砂以及有机高分子絮凝剂后，反应3-20min。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为解决现有技术中的除氟方法普遍存在的成本高、处理效果差、产生大量废弃物的技术问题，本发明提供一种高氟高浊矿井水的氟浊共降处理工艺。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种高氟高浊矿井水的氟浊共降处理工艺，包括如下步骤：
S1：向高氟矿井水中加入除氟剂，搅拌均匀，生成含氟络合物悬浊液；
S2：在搅拌条件下向步骤S1得到的含氟络合物悬浊液中加入无机聚合物絮凝剂，使含氟络合物以及悬浮物初步絮凝；
S3：加入微砂强化絮凝，然后加入有机高分子絮凝剂进行二次絮凝，并搅拌至絮凝体完全沉降；
S4：对步骤S3中得到的含有絮凝体的悬浊液进行过滤，得到污泥以及符合排放标准的水体。
如上所述的氟浊共降处理工艺，优选地，还包括如下步骤：
S5：对污泥中的微砂进行回收：将含有微砂的污泥输送至砂水分离器，砂水分离器通过离心原理将微砂从污泥中分离出来。
如上所述的氟浊共降处理工艺，优选地，所述微砂为石英砂，所述石英砂的直径为50-300μm。
如上所述的氟浊共降处理工艺，优选地，所述高氟高浊矿井水中氟化物的浓度＜10mg/L，固体颗粒物的浓度为50mg-10000mg/L。
如上所述的氟浊共降处理工艺，优选地，步骤S1中，高氟高浊矿井水中的F-和除氟剂的质量比为1:150-1:200；
步骤S2中，无机聚合物絮凝剂与高氟高浊矿井水的质量比为2-5:100；
步骤S3中，微砂与高氟高浊矿井水的质量比为0.1-0.5:100，有机高分子絮凝剂与高氟高浊矿井水的质量比为0.1-0.3:100。
如上所述的氟浊共降处理工艺，优选地，步骤S3中，加入微砂强化絮凝2-5min，然后加入有机高分子絮凝剂。
如上所述的氟浊共降处理工艺，优选地，所述无机聚合物絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁或者聚合硫酸铁。
如上所述的氟浊共降处理工艺，优选地，所述有机高分子聚合物为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇或者聚丙烯酸钠。
如上所述的氟浊共降处理工艺，优选地，步骤S1中，加入除氟剂后，反应3-20min；
步骤S2中，加入无机聚合物絮凝剂后，反应3-20min；
步骤S3中，加入微砂以及有机高分子絮凝剂后，反应3-20min。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
首先，本发明在投加无机聚合物絮凝剂后向体系中投加微砂。微砂的投加能够强化絮凝反应，具体地，加入的微砂能够作为絮凝体的内核，促进对悬浮物微粒的吸附，使絮凝体的尺寸在短时间内迅速增加。另外，由于微砂粒的比表面积巨大，胶体粒子在与微砂碰撞的过还能够吸附在微砂表面形成絮凝体，所以，投入微砂还能够增大絮凝体的密度，加快絮凝体的沉降。因此，微砂的加入加快了絮凝体的沉降速度，缩短了絮凝反应时间加快高氟高浊矿井水的处理效率，并且还能够缩小絮凝池的体积。
其次，本发明在加入无机聚合物絮凝剂之后，加入有机高分子絮凝剂之前添加微砂，无机聚合物絮凝剂的加入促进体系中形成质量较轻的絮凝物，微砂的加入在轻质絮凝物的基础上强化了絮凝效果，然后再加入有机高分子絮凝剂，就可以在短时间内实现较好的除氟以及除浊效果。
本发明的氟浊共降处理工艺能够在常温下直接进行，无需除硬、除油、pH调节等预处理环节，且能够在40-45min内完成除氟以及絮凝程序。絮凝物经过过滤后，得到的水体基本接近中性，水质清澈，含氟量低于1mg/L，能够直接排放。本发明的氟浊共降处理工艺成本较低，微砂能够回收，实现循环利用，且仅产生污泥一种固体废弃物，不会产生废液等废弃物。
（发明人：李庭;王志慧;王艳兵;李齐;李维;邸卫猛;张伟）
