废水处理工艺流程及除氟技术解析

废水处理工艺流程及除氟技术解析

废水处理工艺流程描述1、废水处理工艺描述1.1、含氟废水处理工艺原理：对于高浓度含氟废水，氟的主要存在形式为F，在废水中加入氯化钙，通过固液分离，将F从废水中沉淀除去，达到除氟的目的。其反应原理如下：Ca…………反应式（I）25℃时，CaF在水中的饱和溶解度为16.5mg/l，其中F离子占8.03mg/l。在不考虑处理后出水携带的CaF固体的情况下，处理后出水中可溶性CaF不能达到现行国家废水排放标准，因此需采用组合工艺进行处理。目前主要的除氟技术有化学沉淀、混凝沉淀、吸附、离子交换、电凝聚和反渗透等。 但对于浓度在10mg/L以上的高氟废水，单一工艺难以达到一级排放标准（-1996）或处理成本太高。通常化学沉淀法除氟量大，可作为高氟废水的一级处理工艺。混凝法、吸附法对低氟水去除效果好，可作为终端工艺。在废水中加入铝盐后，Al络合生成羟基铝氟化合物和铝盐水解中间体，通过配位体交换、物理吸附及部分Al的净捕集，将废水中的氟除去。反应式可表示为：Al13(OH)(OH)24本方案采用“化学沉淀+混凝沉淀”联合除氟工艺，该工艺的主要特点是：全微机控制，系统运行稳定。

1.2、HF浓液废水处理工艺描述：车间排出的HF废液经高水位差流至HF废液原水池，池内设有水位控制装置液位计，当废水液位高于预调高水位时，HF废液原水输送泵与HF冲洗废水原水输送泵联动，通过水泵出水阀、回流阀调节HF废液原水输送泵流量，将HF废液输送至HF冲洗废水原水池或原酸碱原水池；当废水液位低于预调低水位时，PLC自动关闭HF废液原水输送泵；当废水液位高于预调高水位时，HF废液原水输送泵自动开启。1.3、 HF冲洗废水处理工艺简述：车间排出的HF冲洗废水采用高扬程差重力或潜水泵输送至HF冲洗废水原水池，通过曝气系统调节废水水质。池内设有水位控制装置液位计，当废水水位高于预调高水位时，PLC开启HF冲洗废水原水输送泵，将废水提升至HF一级反应池进行处理。当废水水位低于预调低水位时，PLC自动关闭HF冲洗废水原水输送泵。池内设有pH计，控制HCl计量泵投加HCl，控制原水pH值在5-6之间。当HF冲洗废水原水池水位高于液位计设定高点时，自动启动HF冲洗废水原水输送泵及后续处理设施（药剂加药系统、混凝池搅拌器）。 通过水泵出口阀、回流阀调节HF废液原水输送泵的流量，将废水提升至HF一级反应池，池子内设有空气搅拌装置，使废水充分反应。

向HF一级反应池中加入CaCl2(定量)，通过pH计控制pH值在1.5～2.5之间。HF一级反应池出水经溢流口流入HF一级反应池，池内设有空气搅拌装置。向HF一级PAC反应池中加入NaOH、PAC，使废水中的悬浮物混凝，进一步降低F-含量。HF一级反应池出水经溢流口流入HF一级混凝池，通过定量加入PAM将废水中的沉淀物混凝成较大的矾花。混凝池上设有低速的机械搅拌装置，HF一级混凝池搅拌器。 HF初次混凝池出水流入HF初次沉淀池，沉淀池底部设有机械刮板，将沉积在池底的污泥聚集到沉淀池中心的污泥收集斗中。聚集在池底的污泥通过HF初次沉淀池污泥泵定期输送到浓缩池。当HF冲洗废水经一级处理达到排放水标准后，手动关闭、开启沉淀池出水管道上相应的阀门，将HF初次沉淀池出水直接排放。上清液溢流进入HF二次反应池，在此投加CaCl2和HCl，废水通过搅拌装置混合，使水中的F-与Ca2+反应生成溶解度较小的CaF2，通过pH计控制HCl和NaOH的投加量，维持pH值。 HF二级A/B反应池的出水经溢流口流入HF二级A/B反应池，在反应池中添加NaOH和PAC，通过pH计控制NaOH的投加量，维持pH值。

HF二级A/B反应池出水在重力作用下经溢流口流入HF二级A/B混凝池，池内定量投加PAM絮凝剂，在HF二级混凝池搅拌器的搅拌下，废水中的悬浮物形成较大的矾花。HF二级混凝池出水在重力作用下流入HF串联沉淀池，含有较多矾花的处理水流入容积较大的辐流式沉淀池后，水流变得缓慢，水中的矾花在重力作用下慢慢沉降到沉淀池底部。沉淀池底部设有机械刮板，将池底沉积的污泥聚集到沉淀池中心的污泥收集斗中，通过污泥泵定期输送至污泥池。清澈的处理水从沉淀池溢流堰流入中和池。 不达标时手动打开回流阀，将废水排入HF冲洗废水原水池。1.4.酸碱废水处理工艺描述：车间排出的酸碱废水经高扬程差重力或潜水泵输送至废水原水池，经曝气系统调节废水水质后由泵送至废水中和池，经两级中和后与稀氢氟酸废水一同排放。1.5浓碱废水处理车间排出的高浓度碱性有机（IPA）废水经高扬程差自流至有机废水原水池，池内设有水位控制装置液位计。 当废水水位高于预先调节的高水位时，PLC自动启动有机废水原水输送泵，按一定的流量将废水分批提升至吹脱池（废水温度低于设定值（50-60℃））。池内安装有pH计，控制pH在7-9。同时PLC控制风机启动强曝气。

处理达到设计要求后排至后处理系统。污泥处理系统工艺描述系统产生的污泥通过各类污泥输送泵收集到污泥池中，手动开启污泥泵后，开始将污泥输送至板框压滤机。压滤机污泥进水压力达到一定值后，污泥泵停止工作，手动打开阀门通入压缩空气，进一步挤压泥饼，降低污泥含水率，操作人员到场确认关闭后，减压排水。手动拖拉污泥，使污泥落入污泥储存皮带机装袋运输。污泥卸出后根据污泥池内污泥量决定是否进入下一个操作周期。药剂加药系统工艺描述3.1 CaCl储罐：30%。 CaCl通过计量泵加入HF主反应罐（A）和HF副反应罐（A），CaCl储罐设有液位控制，当液位低时发出报警，通知操作人员添加试剂。试剂储罐内设有曝气装置，使试剂混合均匀。3.2 NaOH储罐：液态30%NaOH由槽车运至废水站，通过试剂输送泵（供应商自备）输送至NaOH试剂储罐。NaOH试剂通过计量泵加入HF主反应罐（A）、HF主反应罐（B）、HF副反应罐（B），试剂罐设有液位控制，当液位低时发出报警，通知操作人员添加试剂。 3.3 HCl储罐：液态30%HCl由槽车运输至废水站，通过试剂输送泵（供应商自备）输送至HCl试剂储罐（装入试剂前需拆除人孔盖）。

HCl试剂通过计量泵加入HF冲洗废水原水罐、HF一次反应罐（A）、HF二次反应罐（A）、HF二次反应罐（B）、浓碱反应罐中。试剂罐设有液位控制，当液位低时，触发报警，通知操作人员添加试剂。3.4PAC储罐：手动打开阀门，向PAC储罐中注入自来水，水位与4m3刻度线齐平。将固体PAC加入PAC储罐中，与水混合至10%浓度。试剂通过计量泵加入HF一次反应罐（B）、HF二次反应罐（B）。试剂罐设有液位控制，当液位低时，触发报警，通知操作人员添加试剂。试剂储罐内设有曝气装置，用于试剂的混合。3.5PAM储罐：固体PAM通过自动加药器加入PAM试剂罐中。 同时用搅拌器将PAM与水快速搅拌溶解，浓度为0.1%，试剂配制完毕（搅拌时间为45分钟）后手动关闭搅拌器，通过气动阀门将均匀的试剂通过重力方式加入HF一次混凝罐和HF二次混凝罐中，试剂罐设有液位控制，当液位低时发出报警，通知操作人员添加试剂。 药品名称 罐体容量（药品储罐） 使用浓度 药品形式 处理方法 HCl（盐酸） 6m 34%液体槽车注入液体盐酸，原浓度用计量泵加入 NaOH（氢氧化钠） 10m 30%液体槽车注入液体氢氧化钠，原浓度用计量泵加入 （氯化钙） 10m 30%液体槽车注入液体氢氧化钠，原浓度用计量泵加入 PAC（聚氯化钙） 10%液体槽车注入液体氢氧化钠，原浓度用计量泵加入 PAM（聚丙烯酰胺） 3m 0.1%固体加入PAM，加水混合均匀 管材选择序号 管材名称 管材连接方式 试验压力（Mpa） 给水管 镀锌钢管 螺纹连接 0.6 化工管 UPVC 空气管 无缝镀锌钢管 焊接 1.0 废水管 UPVC 污泥管 UPVC 排水管 UPVC 充水试验二. 控制系统描述及原理1、系统概述：随着工业自动化过程控制理论和计算机技术的飞速发展，对工业自动化过程控制系统的可靠性、复杂性、功能的完善性、系统的可维护性、数据的可分析性和可管理性提出了越来越高的要求。同时也为工业自动化过程控制系统的发展指明了方向。

本系统对现场重要参数采用集中控制、分散显示的方式。系统采用欧姆龙系列PLC作为系统控制核心，负责整个系统的数据采集、处理，并统一输出控制现场所有设备，使整个系统的自动化达到完善的境界。在主控室，通过操作相应的选择开关即可对现场设备进行投入、退出，有备用电源的设备，也可通过操作选择开关来选择主、备电源的运行。2、系统组成本控制系统采用欧姆龙系列PLC可编程控制器及通讯元件作为硬件平台，以三菱独有的通讯技术作为纽带，以强耦合的梯形图作为系统的灵魂。 系统的硬件拓扑结构和软件结构分别如图1、图2所示。 图1、系统硬件拓扑结构 图2、系统软件结构 3、系统功能： 本系统按硬件结构分为三部分，即上位的人机对话设备和现场实时数据采集设备PLC和下位的动力执行部分，分别完成不同的功能，分别是： CPU及电源单元 输入单元 输出单元 操作人员通过按钮、选择开关、触摸屏等人机对话设备向中央控制部分PLC发出人工调度指令，使PLC按照操作人员的意图完成特定的动作。 现场实时数据采集设备实时监测、采集工艺过程中的重要数据参数，并实时传输给PLC，以便PLC及时分析计算作出判断。

系统输入信号分为两部分，即人工调度指令和现场实时输入信号。人工调度指令是现场、主控室人工下发的控制命令。现场实时输入信号是现场传感器采集的信号，经变送器处理后作为标准信号统一输入到PLC，如现场pH计信号、液位信号等。B.PLC部分接受人机对话的调度指令，采集现场各类设备的实时参数及状态信号，经过计算输出到动力部分，控制现场各类动力设备。自控部分的主控柜与继电器柜合为一个柜体，通过继电器传输PLC输出的信号，控制动力设备。C.动力部分动力部分有一组柜体，配电柜与动力控制柜合为一体，动力控制柜接受PLC下发的相应指令，控制现场不同的动力设备。 废水各部分单独控制，形成自成系统，相互独立，各部分发生故障不会波及其它部分。4、系统工艺要求系统控制采用PLC，因此系统对周围环境温度要求比较高，规定主控室室内温度不大于30。