本發(fā)明涉及氟廢水制備冰晶石領(lǐng)域，尤其涉及一種含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法。

背景技術(shù)：

1、太陽能是地球上資源最豐富、分布最廣的可再生資源，隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，光伏發(fā)電已經(jīng)成為繼風(fēng)力發(fā)電后中國近年來發(fā)展最快和規(guī)模最大的可再生新能源。中國光伏的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)制造和技術(shù)水平均排名全球第一。光伏行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中光伏電池片及組件的生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)晶硅原材料到光伏產(chǎn)品的重要組成環(huán)節(jié)。隨著光伏行業(yè)的發(fā)展壯大，三廢的產(chǎn)生也相伴而生，其中高濃度含氟廢水的污染控制是光伏行業(yè)需要解決的持續(xù)性問題。

2、氟是人體所必須的一種微量元素，但長期過量攝入高含氟水會(huì)對(duì)胃腸道、肝臟、腎臟、神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉、生殖和免疫系統(tǒng)、dna結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重不利影響，甚至造成骨硬化，引發(fā)永久性殘疾和癌癥。氟污染除了威脅人類健康，還對(duì)生態(tài)環(huán)境有嚴(yán)重危害。氟含量過高會(huì)抑制土壤的硝化作用和酸性磷酸酶的活性，改變土壤原生動(dòng)物群落的結(jié)構(gòu)和酸堿度，影響植物的正常生長。

3、含氟廢水處理方法主要包含化學(xué)沉淀法、混凝沉淀法、吸附法和結(jié)晶法，此外還有膜分離、離子交換和電絮凝法，目前國內(nèi)光伏電池片生產(chǎn)企業(yè)常采用將不同來源含氟廢水混合后通過化學(xué)沉淀法和混凝沉淀法的聯(lián)用進(jìn)行水質(zhì)凈化?；瘜W(xué)沉淀法中最常用的沉淀劑是鈣鹽，如石灰、氯化鈣、碳酸鈣和電石渣等，鈣鹽除氟具有不錯(cuò)的效果，但實(shí)際工程中不足之處在于鈣鹽與氟形成的氟化鈣會(huì)包裹在氫氧化鈣表面，不利于反應(yīng)的完全進(jìn)行，導(dǎo)致鈣鹽投加量大(投加量往往為理論值的3～4倍)，污泥產(chǎn)率高且成分復(fù)雜，氟化鈣含量較低，再利用價(jià)值低。另外單純化學(xué)沉淀法出水無法滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，一般需要混凝劑進(jìn)行深度除氟，常用的無機(jī)混凝劑有鐵鹽和鋁鹽，有機(jī)絮凝劑多用聚丙烯酰胺(pam)。使用鋁鹽的不足之處在于會(huì)引入對(duì)人體有害的鋁元素和導(dǎo)致氯離子超標(biāo)，而鐵鹽需要在較高的ph條件下才能順利進(jìn)行，導(dǎo)致水處理成本增加。

4、綜上所述，光伏電池片生產(chǎn)含氟廢水嚴(yán)重威脅人類、動(dòng)物、水生生物的生命安全，破壞生態(tài)環(huán)境，必須嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行污染控制后再排入水環(huán)境?，F(xiàn)光伏電池片生產(chǎn)企業(yè)含氟廢水常用化學(xué)沉淀與混凝沉淀聯(lián)合的方法存在污泥產(chǎn)率高且成分復(fù)雜，氟化鈣含量低，再利用困難，仍無法解決含氟污泥處理處置，導(dǎo)致運(yùn)行成本高的難題

5、因此，有必要提供一種新的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法。

2、本發(fā)明提供的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法包括以下步驟：

3、s1、含氟廢水清液制取；

4、s2、將氯化鋁與水充分混合，配置成濃度在10％-20％的氯化鋁溶液；

5、s3、將固體氯化鈉充分溶解在水中，配置成20％-30％的氯化鈉溶液；

6、s4、將鋁硅酸鈉緩慢加入到氫氟酸廢液中，并攪拌鋁硅酸鈉完全溶解，反應(yīng)生成穩(wěn)定的氟鋁復(fù)合物；

7、s5、將氯化鋁水溶液緩慢滴加到s4反應(yīng)液中，并攪拌至充分混合，反應(yīng)生產(chǎn)氫氧化鋁，對(duì)含氟廢水中的氟離子進(jìn)行捕捉并形成沉淀顆粒物；

8、s6、將氯化鈉水溶液緩慢滴加到s4反應(yīng)液中，并攪拌至充分混合，促進(jìn)顆粒物的沉淀，并形成更大更穩(wěn)定的顆粒；

9、s7、將s6反應(yīng)完成液抽濾、烘干得到高分子冰晶石。

10、優(yōu)選的，步驟s1中的制取包括：

11、1)、氟化物≤15mg/l的含氟廢水排放到原水箱，經(jīng)水泵輸送到多介質(zhì)過濾單元；

12、2)、廢水依次經(jīng)過多介質(zhì)過濾單元、精密過濾單元，固體懸浮物濃度ss≤5mg/l；

13、3)、廢水經(jīng)水泵輸送至ph調(diào)節(jié)罐，通過投入硫酸或者氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢水ph到7～9；

14、4)、廢水經(jīng)水泵輸送至離子交換樹脂罐，進(jìn)行氟離子交換，氟化物含量降至≤1mg/l后排放；

15、5)、離子交換樹脂達(dá)到連續(xù)運(yùn)行限制時(shí)間后，啟動(dòng)樹脂再生系統(tǒng)，通過加藥泵，加入堿性再生藥劑，堿性再生藥劑廢液通過泵輸送到廢液儲(chǔ)罐；

16、6)、廢液儲(chǔ)罐中的廢液經(jīng)泵輸送至再生藥劑廢液處理系統(tǒng)，經(jīng)二級(jí)混凝沉淀單元后排入污泥壓濾單元；

17、7)、通過加藥泵依次加入酸性清洗劑和純水清洗樹脂，樹脂清洗廢水通過泵輸送至廢液儲(chǔ)罐；

18、8)、進(jìn)入污泥壓濾單元，通過板框壓濾機(jī)將污泥壓濾成污泥餅外運(yùn)處理，濾液經(jīng)水泵輸送至原水箱。

19、優(yōu)選的，步驟s1中含氟廢水中氫氟酸濃度＞0.7％。

20、優(yōu)選的，步驟s4、s5和s6中，攪拌的時(shí)間為0.5-2h。

21、優(yōu)選的，步驟s4、s5和s6中，在攪拌過程中的反應(yīng)溫度為25℃-85℃。

22、優(yōu)選的，步驟s4、s5和s6中，氯化鋁、氯化鈉和氫氟酸廢水中氟的摩爾比為1：2.8-3.2：6-6.5。

23、優(yōu)選的，烘干結(jié)晶的溫度為100℃-120℃。

24、與相關(guān)技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法具有如下有益效果：

25、利用光伏行業(yè)含氟廢水來制備高分子比冰晶石的方法，反應(yīng)原料氯化鋁和氯化鈉易溶于水，成本低，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)廢水中氟的回收利用且降低了廢水中氟的濃度。

技術(shù)特征：

1.一種含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法，其特征在于，步驟s1中的制取包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法，其特征在于，步驟s1中含氟廢水中氫氟酸濃度＞0.7％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法，其特征在于，步驟s4、s5和s6中，攪拌的時(shí)間為0.5-2h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法，其特征在于，步驟s4、s5和s6中，在攪拌過程中的反應(yīng)溫度為25℃-85℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法，其特征在于，步驟s4、s5和s6中，氯化鋁、氯化鈉和氫氟酸廢水中氟的摩爾比為1：2.8-3.2：6-6.5。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法，其特征在于，步驟s7中，烘干結(jié)晶的溫度為100℃-120℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及氟廢水制備冰晶石領(lǐng)域，尤其涉及一種含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法。所述含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法包括以下步驟：含氟廢水清液制取、輔助溶液的制備、輔助溶液的添加和反應(yīng)、烘干結(jié)晶。本發(fā)明提供的含氟廢水制備高分子比冰晶石的方法中，利用光伏行業(yè)含氟廢水來制備高分子比冰晶石的方法，反應(yīng)原料氯化鋁和氯化鈉易溶于水，成本低，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)廢水中氟的回收利用且降低了廢水中氟的濃度。

技術(shù)研發(fā)人員：李曉迪,柯家駿,姜靜靜,于家,桑圣蘭,劉樂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：香農(nóng)新材料科技（合肥）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6