[發明專利]一種零價鐵技術耦合石灰沉淀技術處理氫氟酸廢水的方法及裝置

有效

• 申請號: 201910734579.7
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110422957B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 張禮知;彭星;尚歡;黎小敏
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: C02F9/12
• 分類號: C02F9/12;C02F101/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

本發明涉及一種零價鐵技術耦合石灰沉淀技術處理氫氟酸廢水的方法及裝置，該方法為：先將氫氟酸廢水加零價鐵處理，然后再加入石灰沉淀處理，再進行磁場強化固液分離。本發明能夠利用鐵離子作為下一步除氟和其它重金屬等共存污染物的絮凝劑和磁物種，有效地克服固液分離難題，實現氫氟酸廢水的快速高效處理，獲得達標廢水。

技術領域

本發明屬于水污染處理領域，具體涉及一種零價鐵技術耦合石灰沉淀技術處理氫氟酸廢水的方法及裝置。

背景技術

光伏和半導體行業是新能源和信息行業的基礎，將影響國家科技水平和經濟發展的命脈。但光伏和半導體等行業會產生大量的氫氟酸廢水。相對于常規廢水，氫氟酸廢水成分復雜，pH較低，含有多種重金屬離子且氟離子濃度高，對環境和人體危害極大。因此，氫氟酸廢水的治理是工業廢水處理的重點和難點。

目前，氫氟酸廢水的處理工藝主要包括：沉淀法和反滲透法。相較于反滲透法，沉淀法具有操作簡單和經濟高效的優點。沉淀法常用的藥劑有石灰，主要是利用石灰中的鈣離子和氟離子形成氟化鈣沉淀將氟離子去除。但是該方法存在固液分離難和高濃度氟去除率差等問題。因此，需要對沉淀法處理氫氟酸廢水工藝進行改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種零價鐵技術耦合石灰沉淀技術處理氫氟酸廢水的方法及裝置，本方法能夠有效利用零價鐵技術的優點，通過零價鐵技術耦合石灰沉淀技術處理氫氟酸廢水，克服現有沉淀法治理氫氟酸的缺點，降低氫氟酸廢水治理成本和操作難度。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

提供一種零價鐵技術耦合石灰沉淀技術處理氫氟酸廢水的方法，先將氫氟酸廢水加零價鐵處理，然后再加入石灰沉淀處理，再進行磁場強化固液分離。

按上述方案，該工藝主要包括以下步驟：

1)將零價鐵投加到氫氟酸廢水中，加熱反應一段時間，反應結束后固液分離；

2)然后加入石灰沉淀處理一段時間，最后利用磁場強化固液分離。

按上述方案，零價鐵為微米級零價鐵及以上。具體可以是各種含鐵廢物，包括廢鐵絲，鐵渣，鐵塊和鐵屑等含鐵物質。

按上述方案，零價鐵用量為10-70g/L。

按上述方案，氫氟酸廢水中氟離子的濃度為5-20g/L。

按上述方案，反應溫度為50-120℃，反應時間1-3h。

按上述方案，石灰的投加量按照摩爾質量比Ca:零價鐵處理后體系中氟離子為1-4:1投加。

按上述方案，步驟2)中的反應時間為10-30min。

按上述方案，步驟2)中的磁場強度為0.05-1T。

零價鐵技術耦合石灰沉淀技術處理氫氟酸廢水裝置，包括一級反應裝置和二級反應裝置，所述的一級反應裝置內設有加熱裝置，所述的一級反應裝置上設有廢水進水口和第一出口；所述的二級反應裝置設有廢水出口，所述的二級反應裝置設有磁場分離裝置和第二出口；所述的一級反應裝置和二級反應裝置之間設有連接管。其中一級反應裝置區處理后的廢水經連接管流入二級反應裝置，當廢水流入二級反應裝置后，剩下的新制備的零價鐵核殼材料Fe@鐵氟化物經過第一出口排除，氫氟酸廢水在二級反應裝置進行處理后，磁場分離裝置將反應后形成的固體顆粒吸附分離后經第二出口排出，處理后的達標水從出水口排出。

按上述方案，所述的第一出口內設有固液分離器，用于分離零價鐵處理后的氫氟酸廢水和處理氫氟酸廢水同時產生的零價鐵核殼材料Fe@鐵氟化物。

按上述方案，廢水裝置包括提供磁場的裝置，其可以是永磁性裝置或者是電磁性裝置，提供的磁場強度為0.05-1T。

本發明的有益效果：