公布日：2023.10.10

申請日：2023.05.24

分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/36(2006.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F5/00(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/

52(2023.01)N;C02F5/08(2023.01)N

摘要

本發明屬于廢水應用技術領域，具體公開了一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統及其工藝，包括焦化廢水反滲透濃水池、一級除氟反應池、清凈下水反滲透濃水池、二級除硬反應池、三級高效澄清池、除氟除硬產水池、第一污泥濃縮處理系統和第二污泥濃縮處理系統等。本發明的有益效果在于：(1)通過對焦化濃水、清凈濃水分流處理，在減少除氟藥劑使用量的同時，降低了最終出水氟離子水平，一級除氟反應池在使用石灰進行除氟的同時，提升了出水pH值；二級除硬反應池內只需使用少量氫氧化鈉提升pH值；(2)設置的三級高效澄清池，可保證系統出水水質穩定性，通過設施中的加藥管線及預留加藥管線的藥劑投加，能進一步去除出水懸浮物、濁度水平。

權利要求書

1.一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統，其特征在于：包括焦化廢水反滲透濃水池、一級除氟反應池、清凈下水反滲透濃水池、二級除硬反應池、三級高效澄清池、除氟除硬產水池、第一污泥濃縮處理系統和第二污泥濃縮處理系統；所述一級除氟反應池對焦化廢水反滲透濃水池內的焦化濃水進行除氟處理；所述一級除氟反應池出水與清凈下水反滲透濃水池內的清凈濃水混合，并進入二級除硬反應池進行除硬處理；所述二級除硬反應池進行除硬處理后進入三級高效澄清池；所述三級高效澄清池進行澄清后進入除氟除硬產水池；所述一級除氟反應池、二級除硬反應池分別連接有第一污泥濃縮處理系統、第二污泥濃縮處理系統；其中，焦化廢水反滲透濃水池的提升泵出口、清凈下水反滲透濃水池的提升泵出口分別設有電磁流量計及流量控制裝置；三級高效澄清池與二級除硬反應池之間設有污泥回流管；一級除氟反應池、二級除硬反應池分別設有與第一污泥濃縮處理系統、第二污泥濃縮處理系統連接的排泥管。

2.根據權利要求1所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統，其特征在于：所述一級除氟反應池、二級除硬反應池均由前后依次串聯的六個攪拌倉、一個沉淀區組成；其中，反應池攪拌倉均設有四座攪拌機，且分別位于第1、3、5、6格，第1格為進水位置，第6格為出水進入沉淀區位置；沉淀區均設有一臺中央傳動刮泥機，底部設污泥收集裝置，并由排泥泵通過排泥管將沉淀污泥分別排入第一污泥濃縮處理系統、第二污泥濃縮處理系統。

3.根據權利要求2所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統，其特征在于：所述一級除氟反應池攪拌倉設有石灰漿、聚鐵、陰離子聚丙烯酰胺(PAM)加藥管道，分別位于第1、3、5格；石灰漿由生石灰(CaO)或熟石灰(Ca(OH)2)配制，投加量控制在1500～2200ppm，并根據焦化濃水中氟離子含量做調整；一級除氟反應池沉淀區出水氟離子不高于20mg/L；沉淀區沉降效果不符合要求時，投加聚鐵和陰離子PAM。

4.根據權利要求2所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統，其特征在于：所述二級除硬反應池攪拌倉設有液堿(NaOH)、碳酸鈉、聚鐵、陰離子PAM加藥管道，分別位于第1、1、3、5格；液堿起到提升pH的作用，碳酸鈉提供碳酸根以沉淀鈣離子；第4格設有探入式pH儀，在線監控除硬反應池內pH水平，并由此調控液堿、碳酸鈉投加量；沉淀區沉降效果不符合要求時，投加聚鐵和陰離子PAM。

5.根據權利要求4所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統，其特征在于：所述二級除硬反應池內pH控制在11.3～11.7，聚鐵投加量控制在15-20ppm；二級除硬反應池沉淀區出水氟離子不高于8mg/L、總硬度不高于80mg/L、鈣硬度不高于25mg/L。

6.根據權利要求1所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統，其特征在于：所述三級高效澄清池由前后依次串聯的三個攪拌倉、一個高密沉淀區組成；反應池各攪拌倉均設有攪拌機，第1格為進水位置，第3格為出水進入高密沉淀區位置；高密沉淀區設有一套高密斜管斜板，一套高密分離器，底部設污泥收集裝置，并由排泥泵將沉淀污泥排回二級除硬反應池。

7.根據權利要求6所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統，其特征在于：所述三級高效澄清池攪拌倉設有聚鐵、陰離子PAM加藥管道，分別位于第2、3格；攪拌倉預留一處加藥管道，位于第1格，用于后續補加藥劑使用。

8.根據權利要求6所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統，其特征在于：所述三級高效澄清池攪拌倉聚鐵投加量控制在15-20ppm；三級高效澄清池高密沉淀區出水濁度不高于5NTU、懸浮物不高于15mg/L、氟離子不高于8mg/L、總硬度不高于80mg/L、鈣硬度不高于25mg/L。

9.根據權利要求1-8任一項所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統的工藝，其特征在于：包括如下步驟，S1)焦化濃水經泵提升進入一級除氟反應池，并投加除氟藥劑、絮凝劑、助凝劑進行攪拌反應，攪拌水力停留時間不低于15min，根據焦化濃水中氟離子控制除氟藥劑投加量，充分反應后的混合液在除氟反應池沉淀區進行泥水分離，所得上清液自流入二級除硬反應池；S2)清凈濃水在二級除硬反應池入口與一級除氟反應池出水混勻，通過流量計及流量控制裝置調節焦化濃水與清凈濃水進水比例為1:1～1.2:1；S3)二級除硬反應池內投加除硬藥劑、絮凝劑、助凝劑進行充分攪拌反應，攪拌水力停留時間應不低于20min，除硬pH值控制在11.3～11.7，充分反應后的混合液在除硬反應池沉淀區進行泥水分離，所得上清液自流入三級高效澄清池；S4)在三級高效澄清池內投加絮凝劑、助凝劑，此時自二級除硬反應池流出的上清液在三級高效澄清池內去除過高的懸浮物及超量總硬度，三級高效澄清池沉降污泥由污泥泵送回至二級除硬反應池內，并排入第二污泥濃縮處理系統處理。

10.根據權利要求9所述的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統的工藝，其特征在于：所述S1)中的除氟藥劑為石灰；所述步驟S3)中的除硬藥劑為氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或兩種。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統及其工藝，解決現有背景技術中所存在的問題。

技術方案：本發明的一方面提供一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統，包括焦化廢水反滲透濃水池、一級除氟反應池、清凈下水反滲透濃水池、二級除硬反應池、三級高效澄清池、除氟除硬產水池、第一污泥濃縮處理系統和第二污泥濃縮處理系統；所述一級除氟反應池對焦化廢水反滲透濃水池內的焦化濃水進行除氟處理；所述一級除氟反應池出水與清凈下水反滲透濃水池內的清凈濃水混合，并進入二級除硬反應池進行除硬處理；所述二級除硬反應池進行除硬處理后進入三級高效澄清池；所述三級高效澄清池進行澄清后進入除氟除硬產水池；所述一級除氟反應池、二級除硬反應池分別連接有第一污泥濃縮處理系統、第二污泥濃縮處理系統；其中，焦化廢水反滲透濃水池的提升泵出口、清凈下水反滲透濃水池的提升泵出口分別設有電磁流量計及流量控制裝置；三級高效澄清池與二級除硬反應池之間設有污泥回流管；一級除氟反應池、二級除硬反應池分別設有與第一污泥濃縮處理系統、第二污泥濃縮處理系統連接的排泥管。

本技術方案的，述一級除氟反應池、二級除硬反應池均由前后依次串聯的六個攪拌倉、一個沉淀區組成；其中，反應池攪拌倉均設有四座攪拌機，且分別位于第1、3、5、6格，第1格為進水位置，第6格為出水進入沉淀區位置；沉淀區均設有一臺中央傳動刮泥機，底部設污泥收集裝置，并由排泥泵通過排泥管將沉淀污泥分別排入第一污泥濃縮處理系統、第二污泥濃縮處理系統。

本技術方案的，所述一級除氟反應池攪拌倉設有石灰漿、聚鐵、陰離子聚丙烯酰胺(PAM)加藥管道，分別位于第1、3、5格；石灰漿由生石灰(CaO)或熟石灰(Ca(OH)2)配制，投加量控制在1500～2200ppm，并根據焦化濃水中氟離子含量做調整；一級除氟反應池沉淀區出水氟離子不高于20mg/L；沉淀區沉降效果不符合要求時，投加聚鐵和陰離子PAM。

本技術方案的，所述二級除硬反應池攪拌倉設有液堿(NaOH)、碳酸鈉、聚鐵、陰離子PAM加藥管道，分別位于第1、1、3、5格；液堿起到提升pH的作用，碳酸鈉提供碳酸根以沉淀鈣離子；第4格設有探入式pH儀，在線監控除硬反應池內pH水平，并由此調控液堿、碳酸鈉投加量；沉淀區沉降效果不符合要求時，投加聚鐵和陰離子PAM。

本技術方案的，所述二級除硬反應池內pH控制在11.3～11.7，聚鐵投加量控制在15-20ppm；二級除硬反應池沉淀區出水氟離子不高于8mg/L、總硬度不高于80mg/L、鈣硬度不高于25mg/L。

本技術方案的，所述三級高效澄清池由前后依次串聯的三個攪拌倉、一個高密沉淀區組成；反應池各攪拌倉均設有攪拌機，第1格為進水位置，第3格為出水進入高密沉淀區位置；高密沉淀區設有一套高密斜管斜板，一套高密分離器，底部設污泥收集裝置，并由排泥泵將沉淀污泥排回二級除硬反應池。

本技術方案的，所述三級高效澄清池攪拌倉設有聚鐵、陰離子PAM加藥管道，分別位于第2、3格；攪拌倉預留一處加藥管道，位于第1格，用于后續補加藥劑使用。

本技術方案的，所述三級高效澄清池攪拌倉聚鐵投加量控制在15-20ppm；三級高效澄清池高密沉淀區出水濁度不高于5NTU、懸浮物不高于15mg/L、氟離子不高于8mg/L、總硬度不高于80mg/L、鈣硬度不高于25mg/L。

本發明的第二方面提供一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統的工藝，包括如下步驟，S1)焦化濃水經泵提升進入一級除氟反應池，并投加除氟藥劑、絮凝劑、助凝劑進行攪拌反應，攪拌水力停留時間不低于15min，根據焦化濃水中氟離子控制除氟藥劑投加量，充分反應后的混合液在除氟反應池沉淀區進行泥水分離，所得上清液自流入二級除硬反應池；S2)清凈濃水在二級除硬反應池入口與一級除氟反應池出水混勻，通過流量計及流量控制裝置調節焦化濃水與清凈濃水進水比例為1:1～1.2:1；S3)二級除硬反應池內投加除硬藥劑、絮凝劑、助凝劑進行充分攪拌反應，攪拌水力停留時間應不低于20min，除硬pH值控制在11.3～11.7，充分反應后的混合液在除硬反應池沉淀區進行泥水分離，所得上清液自流入三級高效澄清池；S4)在三級高效澄清池內投加絮凝劑、助凝劑，此時自二級除硬反應池流出的上清液在三級高效澄清池內去除過高的懸浮物及超量總硬度，三級高效澄清池沉降污泥由污泥泵送回至二級除硬反應池內，并排入第二污泥濃縮處理系統處理。

本技術方案的，所述S1)中的除氟藥劑為石灰；所述步驟S3)中的除硬藥劑為氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或兩種。

與現有技術相比，本發明的一種焦化廢水和清凈下水的除氟除硬系統及其工藝的有益效果在于：

(1)通過對焦化濃水、清凈濃水分流處理，在減少除氟藥劑使用量的同時，降低了最終出水氟離子水平，一級除氟反應池在使用石灰進行除氟的同時，提升了出水pH值，在與清凈濃水按1:1～1.2:1的水量進行混勻后，混合液pH值仍可達到11.0～11.5的水平；二級除硬反應池內只需使用少量氫氧化鈉提升pH值(一般情況下不需要額外補加氫氧化鈉)；

(2)設置的三級高效澄清池，可保證系統出水水質穩定性，通過設施中的加藥管線及預留加藥管線的藥劑投加，能進一步去除出水懸浮物、濁度水平。

（發明人：甘新宇;譚長飛;孫利敏）