本發(fā)明涉一種廢水處理，特別是指一種氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑和氟化鈣誘導(dǎo)提純系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、光伏行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生了大量含氟廢水，按照現(xiàn)有的兩級(jí)除氟工藝，會(huì)產(chǎn)生大量的含氟化鈣的污泥。氟化鈣可生產(chǎn)氫氟酸，還可以做為冶金、煉鋁等行業(yè)的常用添加劑，也可用于燒制磚塊及混凝土等，被稱為“第二稀土”，應(yīng)用前景廣闊。然而，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)工藝不同，廢水處理后產(chǎn)生的污泥除了氟化鈣以外，還包括二氧化硅、碳酸鈣、氧化鈣及金屬氧化物等雜質(zhì)，從而導(dǎo)致含氟廢渣中氟化鈣的純度較低，利用價(jià)值不高。

2、因此，很多環(huán)保機(jī)構(gòu)研究了低純度氟化鈣污泥提純的方法，主要包括浮選法和化學(xué)法。浮選法常用于從螢石礦中提取氟化鈣，加入的浮選劑可使氟化鈣與水中的微氣泡產(chǎn)生吸附，從而浮上液面。但實(shí)際處理后產(chǎn)生的泥水混合懸浮液中，還含有二氧化硅等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)組成結(jié)構(gòu)與礦物表面的性質(zhì)有所差異，從而對(duì)氟化鈣純度有一定的影響。

3、化學(xué)法是將強(qiáng)酸處理、強(qiáng)堿和煅燒處理中的兩種和多種方法組合起來的整合工藝，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿用于去除污泥中含鈣類的雜質(zhì)，煅燒處理可將污泥中的有機(jī)物高溫分解。此方法提純效率較高，但工藝復(fù)雜，強(qiáng)酸采用的是極低ph的hf、hcl等，在操作過程和存儲(chǔ)過程中都存在一定的安全隱患；部分方案在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿處理過程中還會(huì)存在加熱反應(yīng)，易造成氟的二次污染和安全風(fēng)險(xiǎn)；高溫煅燒工藝的高煤耗或高天然氣消耗，在增加了成本的同時(shí)，也會(huì)釋放出有害溫室氣體。

4、因此，現(xiàn)有方法中普遍存在成本高，能耗高、耗時(shí)長(zhǎng)、工藝復(fù)雜的缺陷，且有一定安全隱患。因此，需開發(fā)一種安全、高效的提純路徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑和氟化鈣誘導(dǎo)提純系統(tǒng)及方法，采用該氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑進(jìn)行兩級(jí)除氟工藝對(duì)含氟廢水進(jìn)行除氟，能夠提升氟化鈣純度、且除氟過程中誘導(dǎo)工藝流程簡(jiǎn)單，處理成本低。

2、本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑，包括以下重量份的各組分：

3、50-100份的苯乙烯、100-150份的甲醛聚合物、0.1-0.5份的聚丙烯酰胺、2-4份的四氟乙烯系樹脂和300-400份的水。

4、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑的粒徑為100-150um。

5、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑為多孔結(jié)構(gòu)，分子空隙為20-30um，孔隙率為50％。

6、一種氟化鈣誘導(dǎo)提純方法，包括以下步驟：

7、步驟一、對(duì)含氟廢水采用兩級(jí)除氟工藝進(jìn)行處理，在兩級(jí)除氟工藝中，向進(jìn)行除氟反應(yīng)的含氟廢水中投加氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑，由氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑對(duì)含氟廢水進(jìn)行除氟反應(yīng)產(chǎn)生的氟化鈣污泥進(jìn)行吸附；

8、步驟二、除氟反應(yīng)完成后，將吸附有氟化鈣污泥的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑和其他雜質(zhì)污泥送入一級(jí)水力分流器進(jìn)行污泥的分離，吸附有氟化鈣污泥的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑相對(duì)其他雜質(zhì)污泥較重，進(jìn)而從一級(jí)水力分流器的底部流出，進(jìn)入氟化鈣收集池，其他雜質(zhì)污泥從一級(jí)水力分流器上部隨著水流一起流出并進(jìn)入一級(jí)除氟絮凝池，一級(jí)除氟絮凝池選用兩級(jí)除氟工藝中原有絮凝池即可；

9、步驟三、向第一絮凝池中投加apam進(jìn)行聚合反應(yīng)，通過沉淀去除其他雜質(zhì)污泥；同時(shí)，分離出來的吸附有氟化鈣污泥的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑進(jìn)入二級(jí)水力分離器進(jìn)行氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑和氟化鈣污泥的分離；

10、步驟四、分離出來的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑重新利用；分離出來的氟化鈣污泥進(jìn)入絮凝沉淀池，該絮凝沉淀池為在原有兩級(jí)除氟工藝外額外增加的，并向絮凝沉淀池加入apam進(jìn)行絮凝反應(yīng)，通過沉淀收集氟化鈣污泥并對(duì)其進(jìn)行脫水形成可利用的高純度氟化鈣污泥。

11、在常規(guī)的兩級(jí)除氟工藝基礎(chǔ)上，通過投加本發(fā)明的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑，可以對(duì)廢水中氟離子與鈣源中的鈣離子結(jié)合形成的氟化鈣進(jìn)行充分吸附，進(jìn)而將其與廢水中其它雜質(zhì)污泥進(jìn)行分離，避免其它雜質(zhì)污泥混入氟化鈣污泥中，確保了氟化鈣污泥的純度，本發(fā)明的氟化鈣污泥還與氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑進(jìn)行分離，使得氟化鈣誘導(dǎo)劑能夠循環(huán)利用，節(jié)省氟化鈣誘導(dǎo)成本，且進(jìn)一步保證氟化鈣污泥的純度。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述級(jí)除氟工藝采用石灰和氯化鈣中的至少一種作為鈣源。可以單獨(dú)加石灰，或單獨(dú)加氯化鈣，或者石灰與氯化鈣共同使用，氯化鈣和石灰的比例根據(jù)反應(yīng)ph及排放中氯離子濃度要求進(jìn)行調(diào)節(jié)即可。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述兩級(jí)除氟工藝包括一級(jí)除氟系統(tǒng)和二級(jí)除氟系統(tǒng)，一級(jí)除氟系統(tǒng)包括用于供鈣源與含氟廢水進(jìn)行除氟反應(yīng)的一級(jí)除氟反應(yīng)池，所述氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑投加于所述一級(jí)除氟反應(yīng)池內(nèi)。廢水中氟離子與鈣源中鈣離子結(jié)合形成的氟化鈣可以快速被氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑吸附，實(shí)現(xiàn)邊進(jìn)行除氟反應(yīng)邊吸附，有利于提高廢水處理效率，當(dāng)然也可以廢水中氟離子與鈣源中鈣離子充分反應(yīng)完成后，再投加氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑進(jìn)行氟化鈣吸附，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本專利很容易想到的等同替換方案，也屬于本專利保護(hù)范圍。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一級(jí)除氟反應(yīng)池內(nèi)投加的石灰的量通過ph控制，維持一級(jí)除氟反應(yīng)池內(nèi)ph在6.5-7.5。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一級(jí)水力分離器的轉(zhuǎn)速為200-500r/min，所述二級(jí)水力分離器的轉(zhuǎn)速為2000-2500r/min，分離時(shí)間為1-5min。

16、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟一中，含氟廢水進(jìn)行除氟反應(yīng)的同時(shí)，對(duì)含氟廢水進(jìn)行攪拌，在攪拌產(chǎn)生的水力作用下，氟化鈣與其他雜質(zhì)污泥處于充分的分離狀態(tài)，氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑充分對(duì)污泥中的氟化鈣進(jìn)行吸附。隨著除氟反應(yīng)的進(jìn)行，水中的氟和鈣結(jié)合形成氟化鈣，同時(shí)也會(huì)有其他雜質(zhì)生成，此過程中，在攪拌產(chǎn)生的水力作用下，氟化鈣與其他雜質(zhì)處于較充分的分離狀態(tài)，氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑內(nèi)復(fù)合樹脂對(duì)污泥中的氟化鈣產(chǎn)生吸附，其他雜質(zhì)污泥不會(huì)被氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑吸附。

17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟四中，將通過沉淀收集氟化鈣污泥通過泵抽至壓濾機(jī)中，通過壓濾脫水形成可利用的高純度氟化鈣污泥。通過壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水。

18、一種氟化鈣誘導(dǎo)提純系統(tǒng)，包括一級(jí)除氟系統(tǒng)、二級(jí)除氟系統(tǒng)(10)和氟化鈣誘導(dǎo)分離系統(tǒng)，其中：

19、一級(jí)除氟系統(tǒng)包括一級(jí)除氟反應(yīng)池(1)、一級(jí)水力分離器(2)、一級(jí)除氟絮凝池(3)和一級(jí)除氟沉淀池(4)；

20、氟化鈣誘導(dǎo)分離系統(tǒng)包括氟化鈣收集池(5)、二級(jí)水力分離器(6)、絮凝沉淀池(7)、誘導(dǎo)劑收集池(8)和壓濾機(jī)(9)；

21、所述一級(jí)除氟反應(yīng)池上設(shè)有廢水進(jìn)水管、鈣源加藥裝置he氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑加藥裝置，含氟廢水能夠經(jīng)廢水進(jìn)水管進(jìn)入一級(jí)除氟反應(yīng)池，鈣源加藥裝置和氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑加藥裝置分別能夠向一級(jí)除氟反應(yīng)池定量加入鈣源和氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑，一級(jí)除氟反應(yīng)池的出水口與一級(jí)水力分離的進(jìn)水口連通，一級(jí)水力分離器能夠?qū)⒎}污泥與其他雜質(zhì)污泥分離，一級(jí)水力分離器底部分離口與氟化鈣收集池進(jìn)泥口連通，一級(jí)水力分離器將其分離處理的氟化鈣污泥排入氟化鈣收集池內(nèi)，一級(jí)水力分離器上方分離口與一級(jí)除氟絮凝池進(jìn)水口連通，一級(jí)水力分離器將經(jīng)過一級(jí)除氟反應(yīng)后的廢水連同其他雜質(zhì)污泥一同排入一級(jí)除氟絮凝池，一級(jí)除氟絮凝池上設(shè)有絮凝劑投加裝置，絮凝劑投加裝置能夠向一級(jí)除氟絮凝池內(nèi)定量投加apam進(jìn)行聚合反應(yīng)，一級(jí)除氟絮凝池的出水口和一級(jí)除氟沉淀池進(jìn)水口連通，一級(jí)除氟沉淀池能夠?qū)⒔?jīng)過聚合反應(yīng)的其他雜質(zhì)污泥沉淀收集，一級(jí)除氟沉淀池的出水口與二級(jí)除氟系統(tǒng)的進(jìn)水口連通，二級(jí)除氟系統(tǒng)能夠?qū)?jīng)過一級(jí)除氟反應(yīng)的廢水再次除氟反應(yīng)去除廢水中剩余的氟離子，所述氟化鈣收集池通過管道與二級(jí)水力分離器進(jìn)口連通，氟化鈣收集池內(nèi)收集的吸附有氟化鈣污泥的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑能夠由泵送入二級(jí)水力分離器，二級(jí)水力分離器能夠?qū)⒎}污泥與氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑分離，二級(jí)水力分離器的底部分離口與誘導(dǎo)劑收集池連通，二級(jí)水力分離器的底部分離口將分離出來的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑送入誘導(dǎo)劑收集池進(jìn)行收集，所述誘導(dǎo)劑收集池通過管道與氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑加藥裝置連通供應(yīng)氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑，所述二級(jí)水力分離器的上方分離口與絮凝沉淀池進(jìn)口連通，絮凝沉淀池上也設(shè)有絮凝劑投加裝置，絮凝劑投加裝置能夠向絮凝沉淀池內(nèi)定量投加apam進(jìn)行絮凝反應(yīng)沉淀，絮凝沉淀池的沉淀排出口與壓濾機(jī)進(jìn)泥口連通，壓濾機(jī)能夠?qū)}污泥進(jìn)行壓濾脫水。

22、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑以苯乙烯-甲醛聚合物為晶核，以聚丙烯酰胺為包裹層，由四氟乙烯系樹脂作為骨架，聚丙烯酰胺在水中可形成溶脹層，使得誘導(dǎo)劑的分子空隙變大，利于對(duì)氟化鈣進(jìn)行吸附；四氟乙烯類聚合物在含氟廢水中包裹溶脹層和內(nèi)核材料，維持誘導(dǎo)劑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，將氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑投加在兩級(jí)除氟系統(tǒng)的一級(jí)除氟反應(yīng)池內(nèi)，氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑內(nèi)的復(fù)合樹脂對(duì)廢水中氟離子與鈣源的鈣離子反應(yīng)形成的氟化鈣快速產(chǎn)生吸附，然后通過一級(jí)水力分流器將結(jié)合氟化鈣污泥的復(fù)合誘導(dǎo)劑和其他雜質(zhì)污泥進(jìn)行有效分離，再通過二級(jí)水力分流器將氟化鈣污泥和復(fù)合誘導(dǎo)劑進(jìn)行分離，本發(fā)明通過氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑對(duì)污泥中氟化鈣誘導(dǎo)性能良好，誘導(dǎo)后能夠獲得具備較高的利用價(jià)值高純度的氟化鈣，且本發(fā)明采用氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑導(dǎo)氟化鈣可減少?gòu)?fù)雜的誘導(dǎo)工藝流程，處理成本大大降低，本發(fā)明的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑具備可再生能力，可反復(fù)利用，節(jié)省誘導(dǎo)成本，通過氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)氟化鈣工藝減少了除氟后的污泥產(chǎn)量，降低污泥處置成本，采用本發(fā)明的氟化鈣復(fù)合誘導(dǎo)劑的處理?xiàng)l件溫和，不含有安全隱患。