一种利用反渗透膜除去磷石膏渗滤液中氟的方法与流程

1.本发明具体涉及一种磷石膏渗滤液的除氟方法。


背景技术：

2.含氟废水中的氟主要以氢氟酸、氟硅酸或氟化物形式存在，同时还伴有无机盐和有机物等多种污染物，这大大增加了废水的处理难度。对于高浓度含氟废水需要进行多级处理才能符合gb 18978—1996《污水综合排放标准》中氟化物质量浓度低于10mg/l的排放标准。对于无机化工企业排放的废水，国家要求其氟化物质量浓度要低于6mg/l。国内外对废水除氟技术开展了大量的应用研究，目前在除氟理论、工艺、技术上都取得了一定的成就。但是，工业废水的种类、成分较为复杂，如碱性高氟废水、酸性高氟废水、高盐高氟废水等，并且含有可溶性无机盐、有机物、重金属及放射性物质等，导致废水除氟工艺存在流程繁琐、添加药剂多以及处理成本高等问题。因此寻求简单、高效、低成本的废水除氟方法，对于环境的治理和人类长远发展具有重要的意义。


技术实现要素：

3.本发明目的在于一种利用反渗透膜除去磷石膏渗滤液中氟的方法，除氟效率可达97％。
4.为达到上述目的，采用技术方案如下：
5.一种利用反渗透膜除去磷石膏渗滤液中氟的方法，包括以下步骤：
6.(1)对磷石膏渗滤液废水进行预处理；
7.(2)预处理的废水通过水泵进入预过滤器；
8.(3)通过预过滤器的废水由高压泵打入膜反应器中除氟；
9.(4)通过膜反应器后分为两部分，一部分由浓水管流出，一部分由清水管流出。
10.按上述方案，步骤1所述预处理过程如下：
11.向磷石膏渗滤液废水中投加草酸固体调节ph为5进行絮凝反应，反应结束后过滤；过滤后的溶液采用磷酸铵镁沉淀法进行磷元素的提取，再次过滤并将ph调到8。
12.预处理的目的在于除去影响反应的盐类物质如钙离子，同时将渗滤液调到ph为8。
13.按上述方案，步骤2所述预过滤器为10寸的pp膜过滤器。
14.过滤的目的在于除去较大颗粒物，避免损坏膜反应器。
15.按上述方案，步骤3所述膜反应器为碟管式反渗透膜，包括碟式反渗透膜片、导流盘、o型橡胶垫圈、中心拉杆和耐压套管；所述碟式反渗透膜片、导流盘间隔叠放，所述o型橡胶垫圈放在导流盘两面的凹槽内，由中心拉杆穿在一起，置入耐压套管中，两端用金属端板密封。
16.按上述方案，步骤4中所述浓水管流出废液经过废水箱收集后返回步骤1与磷石膏渗滤液废水混合预处理。
17.相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
18.本发明的氟离子的去除相率最高可达到97％，排出的水可达到国家排放标准，相对其他方法，流程简单，去除率高。
19.本发明可有效控制氟污染和遏制了砷在环境中的排放，可大大提高含氟废水的处理效率，本发明具有显著的环境效益。
附图说明
20.图1：本发明工艺流程图：
21.图2：碟管式反渗透膜结构示意图；
22.其中，1
‑
碟式反渗透膜片、2
‑
导流盘、3
‑
o型橡胶垫圈、4
‑
中心拉杆、5
‑
耐压套管。
具体实施方式
23.以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
24.本发明针对磷石膏渗滤液的中和膜一体化除氟工艺流程如图1所示：
25.(1)对磷石膏渗滤液废水进行预处理；
26.(2)预处理的废水通过水泵进入预过滤器；
27.(3)通过预过滤器的废水由3mpa高压泵打入膜反应器中除氟；
28.(4)通过膜反应器后分为两部分，一部分由浓水管流出，一部分由清水管流出；所述浓水管流出废液经过废水箱收集后返回步骤1与磷石膏渗滤液废水混合预处理。
29.步骤1所述预处理过程如下：
30.向渗滤液中投加草酸固体调节ph为5进行絮凝反应，将反应后的溶液进行过滤。过滤后的溶液再进行磷元素的提取，具体方法为磷酸铵镁沉淀法，之后再进行过滤并将ph调到8。
31.步骤2所述预过滤器为10寸的pp膜过滤器。
32.步骤3所述膜反应器为碟管式反渗透膜，具体结构参照附图2所示，包括碟式反渗透膜片1、导流盘2、o型橡胶垫圈3、中心拉杆4和耐压套管5；所述碟式反渗透膜片1、导流盘2间隔叠放，所述o型橡胶垫圈3放在导流盘2两面的凹槽内，由中心拉杆4穿在一起，置入耐压套管5中，两端用金属端板密封。
33.实施例1
34.取一定量磷石膏渗滤液，首先用草酸在ph为5的条件下进行絮凝反应，除去渗滤液中的钙离子；之后的废水再用磷酸铵镁沉淀法进行磷元素的提取，之后将过滤后的溶液调节废水ph到8；
35.将经过全部预处理步骤的废水送入到10寸的pp膜过滤器中，除去较大颗粒物。之后再在压力大小为3mpa的条件下通过高压泵将废水送入到碟管式反渗透膜进行氟离子的去除，同时将浓水管中的废水回流到进入pp膜过滤器之前的溶液中，使得清水的出水率为95％，此时测得出水中氟离子的去除率可达到90％。
36.实施例2
37.取一定量磷石膏渗滤液，首先用草酸在ph为5的条件下进行絮凝反应，除去渗滤液中的钙离子；之后的废水再用磷酸铵镁沉淀法进行磷元素的提取，之后将过滤后的溶液调节废水ph到8；
38.将经过全部预处理步骤的废水送入到10寸的pp膜过滤器中，除去较大颗粒物。之后再在压力大小为3mpa的条件下通过高压泵将废水送入到碟管式反渗透膜进行氟离子的去除，同时将浓水管中的废水回流到进入pp膜过滤器之前的溶液中，使得清水的出水率为95％，此时测得出水中氟离子的去除率可达到95％。
39.实施例3
40.取一定量磷石膏渗滤液，首先用草酸在ph为5的条件下进行絮凝反应，除去渗滤液中的钙离子；之后的废水再用磷酸铵镁沉淀法进行磷元素的提取，之后将过滤后的溶液调节废水ph到8；
41.将经过全部预处理步骤的废水送入到10寸的pp膜过滤器中，除去较大颗粒物。之后再在压力大小为3mpa的条件下通过高压泵将废水送入到碟管式反渗透膜进行氟离子的去除，同时将浓水管中的废水回流到进入pp膜过滤器之前的溶液中，使得清水的出水率为95％，此时测得出水中氟离子的去除率可达到97％。


技术特征：
1.一种利用反渗透膜除去磷石膏渗滤液中氟的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对磷石膏渗滤液废水进行预处理；(2)预处理的废水通过水泵进入预过滤器；(3)通过预过滤器的废水由高压泵打入膜反应器中除氟；(4)通过膜反应器后分为两部分，一部分由浓水管流出，一部分由清水管流出。2.如权利要求1所述利用反渗透膜除去磷石膏渗滤液中氟的方法，其特征在于步骤1所述预处理过程如下：向磷石膏渗滤液废水中投加草酸固体调节ph为5进行絮凝反应，反应结束后过滤；过滤后的溶液采用磷酸铵镁沉淀法进行磷元素的提取，再次过滤并将ph调到8。3.如权利要求1所述利用反渗透膜除去磷石膏渗滤液中氟的方法，其特征在于步步骤2所述预过滤器为10寸的pp膜过滤器。4.如权利要求1所述利用反渗透膜除去磷石膏渗滤液中氟的方法，其特征在于步步骤3所述膜反应器为碟管式反渗透膜，包括碟式反渗透膜片、导流盘、o型橡胶垫圈、中心拉杆和耐压套管；所述碟式反渗透膜片、导流盘间隔叠放，所述o型橡胶垫圈放在导流盘两面的凹槽内，由中心拉杆穿在一起，置入耐压套管中，两端用金属端板密封。5.如权利要求1所述利用反渗透膜除去磷石膏渗滤液中氟的方法，其特征在于步步骤4中所述浓水管流出废液经过废水箱收集后返回步骤1与磷石膏渗滤液废水混合预处理。

技术总结
本发明公开了一种利用反渗透膜除去磷石膏渗滤液中氟的方法，包括以下步骤：对磷石膏渗滤液废水进行预处理；预处理的废水通过水泵进入预过滤器；通过预过滤器的废水由高压泵打入膜反应器中除氟；通过膜反应器后分为两部分，一部分由浓水管流出，一部分由清水管流出。本发明的氟离子的去除相率最高可达到97％，排出的水可达到国家排放标准，相对其他方法，流程简单，去除率高。本发明可有效控制氟污染和遏制了砷在环境中的排放，可大大提高含氟废水的处理效率，本发明具有显著的环境效益。本发明具有显著的环境效益。本发明具有显著的环境效益。


技术研发人员：张莉 许瑞
受保护的技术使用者：武汉工程大学
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2021/12/13