一种含氟和硝酸废水的回收处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及废水处理技术领域，具体为一种含氟和硝酸废水的回收处理系统。


背景技术：

2.光伏和半导体行业产生大量的含氟硝酸废水，其主要成分是硝酸，占比40%~50%，氢氟酸占比1%~5%。废水的主要危害是其中的氟离子和硝酸根离子，直接排放会造成水体污染和水体的富营养化。常用的处理方法是用石灰进行中和，去除其中的氟离子，再进行生化处理去除其中的总氮。但是废水中硝酸根离子含量较多，直接采用生化法处理耗费有机物的量较多，能耗较大，并且废水中硝酸根离子也没有得到资源化利用，造成氟离子和硝酸根离子的资源浪费。


技术实现要素：

3.针对传统处理含氟硝酸废水，氟离子和硝酸根离子无法有效资源化利用的问题，本实用新型提供了一种含氟和硝酸废水的回收处理系统，其能用于含氟硝酸废水中的氟离子和硝酸根离子的回收利用。
4.其技术方案是这样的：一种含氟和硝酸废水的回收处理系统，其包括反应槽，所述反应槽上设有废水通入口，所述反应槽内安装有搅拌机构，其特征在于：所述反应槽上还设有废气排出口和碳酸钙投入口，所述反应槽顺次连接有一级沉降槽、压滤机，所述一级沉降槽通过滤网一连接有二级沉降槽，所述压滤机分别与氟化钙收集槽和二级沉降槽连接，所述二级沉降槽上设有絮凝剂投入口，所述二级沉降槽通过滤网二连接有蒸馏釜，所述蒸馏釜顺次连接有离心机、干燥器和硝酸钙收集槽。
5.其进一步特征在于：
6.所述滤网一为三级滤网装置一，三级滤网装置一中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为0.15mm、0.075mm、0.0375mm；
7.所述滤网二为三级滤网装置二，三级滤网装置二中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为37.5μm、20μm、10μm。
8.本实用新型的有益效果为：使用时，向反应槽中加入碳酸钙，使废水中的氢氟酸和硝酸与碳酸钙反应生成氟化钙和硝酸钙，通过一级沉降过滤、板框压滤，压滤后得到产品氟化钙，再经过二级絮凝沉降过滤分离得到产品硝酸钙，从而可以将该系统用于含氟硝酸废水中的氟离子和硝酸根离子的回收利用。
附图说明
9.图1为本实用新型示意图；
10.图2为本实用新型流程图。
具体实施方式
11.如图1、图2所示的一种含氟和硝酸废水的回收处理系统，其包括反应槽1，反应槽1上设有废水通入口1
‑
1，反应槽1内安装有搅拌机构1
‑
2，反应槽1上还设有废气排出口1
‑
3和碳酸钙投入口1
‑
4，废气排出口1
‑
3用于排出反应产生的气体，反应槽1顺次连接有一级沉降槽2、压滤机4，一级沉降2槽通过滤网一2
‑
1连接有二级沉降槽3，滤网一2
‑
1为三级滤网装置一，三级滤网装置一中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为0.15mm、0.075mm、0.0375mm；压滤机4分别与氟化钙收集槽10和二级沉降槽3连接，二级沉降槽3上设有絮凝剂投入口3
‑
2，二级沉降槽3通过滤网二3
‑
1连接有蒸馏釜5，滤网二3
‑
1为三级滤网装置二，三级滤网装置二中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为37.5μm、20μm、10μm，二级沉降槽3还连接有污泥收集槽9；蒸馏釜5顺次连接有离心机6、干燥器7和硝酸钙收集槽8。
12.使用上述系统进行废水回收处理的方法为：一、将含氟硝酸废水通入反应槽1中，含氟硝酸废水中含有1%~5%的氢氟酸，40%~50%的硝酸，加入重质碳酸钙，使废水中的氢氟酸和硝酸与碳酸钙反应生成氟化钙和硝酸钙，搅拌至溶液呈中性，反应公式为：
13.。
14.二、将步骤一反应得到的溶液通入一级沉降槽2中沉降，沉降时间为2~4h，上清液经过滤后通入二级沉降槽3中，使用三级滤网装置一2
‑
1进行过滤，三级滤网装置一2
‑
1中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为0.15mm、0.075mm、0.0375mm；污泥置入压滤机4进行压滤，压滤机4为板框压滤机，压滤得到的滤液通入二级沉降槽3中，滤饼干燥后排入氟化钙收集槽10回收，滤饼的干燥温度为120℃，干燥时间为2h。
15.三、向二级沉降槽3中添加300g~500g絮凝剂pac，沉降时间为2~4h，上清液经过三级滤网装置二3
‑
1过滤后通入蒸馏釜5中进行减压蒸馏，三级滤网装置二3
‑
1中的滤网沿液体流动方向的孔径依次为37.5μm、20μm、10μm，蒸馏釜5的压力为
‑
0.05mpa~
‑
0.03mpa，蒸馏温度为70℃~90℃，蒸馏时间为30min~50min，絮凝污泥外排如污泥收集槽9进行处理。
16.四、蒸馏后得到的固液混合物通入至离心机6中进行分离，离心后的液体回流至蒸馏釜5中，固体颗粒通过干燥器7进行干燥后通入至硝酸钙收集槽8中进行收集，固体颗粒的干燥温度为100℃~120℃，干燥时间为2h~4h。
17.通过使用价格低廉的碳酸钙中和废水中的氢氟酸和硝酸，一方面去除了废水中的氟离子，另一方面为产品硝酸钙提供了钙源，实现了双重作用；采用一级沉降过滤、板框压滤、二级絮凝沉降过滤分离的三级分离方案，同时通过采用三级滤网装置一和二并且限制滤网沿液体流动方向的孔径依次为0.15mm、0.075mm、0.0375mm，37.5μm、20μm、10μm，有效的分离了废水中的固体和液体，提高了硝酸钙的纯度，采用该系统最终制得的硝酸钙纯度可达97%以上；另外，利用含氟硝酸废液制备硝酸钙，工艺简单且成本低廉，一方面使含氟硝酸废水得到处理，另一方面回收了其中的氟元素和硝酸根离子，得到品质较高的氟化钙和硝酸钙产品，使废弃物得到资源化处理和利用。
18.下面结合实施例进行具体描述：
19.实施例1
20.将1吨含有1%氢氟酸和40%硝酸的废水通入至反应槽中，开启搅拌装置，向其中持续通入重质碳酸钙，将溶液调至中性。将反应槽中的混合液通入至一级沉降槽中沉降2h，将
沉降的污泥通入至板框压滤机中进行压滤，上清液通过三级滤网过滤后通入至二级沉降槽中。
21.将压滤后的滤饼取出，在120℃下干燥2h后保存，压滤后的滤液通入至二级沉降槽中。向沉降槽中加入300g pac，絮凝1h后将上清液通过滤网过滤后通入至蒸馏釜中进行减压蒸馏，蒸馏釜的压力为
‑
0.03mpa，蒸馏温度为90℃，蒸馏时间为30min。二级沉降槽中的污泥委外处理。将蒸馏后的固液混合物通入至离心机中进行分离，所得液体回流至蒸馏釜中，所得固体在100℃下干燥4h后收集保存。所得产品1氟化钙的纯度为97.7%，所得产品2硝酸钙的含量为99.1%。
22.实施例2
23.将1吨含有3%氢氟酸和45%硝酸的废水通入至反应槽中，开启搅拌装置，向其中持续通入重质碳酸钙，将溶液调至中性。将反应槽中的混合液通入至一级沉降槽中沉降3h，将沉降的污泥通入至板框压滤机中进行压滤，上清液通过三级滤网过滤后通入至二级沉降槽中。
24.将压滤后的滤饼取出，在120℃下干燥2h后保存，压滤后的滤液通入至二级沉降槽中，向沉降槽中加入400g pac，絮凝2h后将上清液通过滤网过滤后通入至蒸馏釜中进行减压蒸馏，蒸馏釜的压力为
‑
0.04mpa，蒸馏温度为80℃，蒸馏时间为40min。二级沉降槽中的污泥委外处理。将蒸馏后的固液混合物通入至离心机中进行分离，所得液体回流至蒸馏釜中，所得固体在110℃下干燥3h后收集保存。所得产品1氟化钙的纯度为96.3%，所得产品2硝酸钙的含量为98.5%。
25.实施例3
26.将1吨含有5%氢氟酸和50%硝酸的废水通入至反应槽中，开启搅拌装置，向其中持续通入重质碳酸钙，将溶液调至中性。将反应槽中的混合液通入至一级沉降槽中沉降4h，将沉降的污泥通入至板框压滤机中进行压滤，上清液通过三级滤网过滤后通入至二级沉降槽中。
27.将压滤后的滤饼取出，在120℃下干燥2h后保存，压滤后的滤液通入至二级沉降槽中，向沉降槽中加入500g pac，絮凝3h后将上清液通过滤网过滤后通入至蒸馏釜中进行减压蒸馏，蒸馏釜的压力为
‑
0.05mpa，蒸馏温度为70℃，蒸馏时间为50min。二级沉降槽中的污泥委外处理。将蒸馏后的固液混合物通入至离心机中进行分离，所得液体回流至蒸馏釜中，所得固体在120℃下干燥2h后收集保存。所得产品1氟化钙的纯度为95.6%，所得产品2硝酸钙的含量为97.4%。
28.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。