磷酸铁废水中氟离子的去除系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种磷酸铁废水中氟离子的去除系统。


背景技术：

2.目前的磷酸铁生产过程中往往产生了大量的废水，这些废水中的氟离子含量较高，易造成环境水体的污染，无法直接排放。现有磷酸铁废水零排放工艺中没有设置除氟单元，导致后续蒸发结晶装置腐蚀严重，设备材质选型较高，投资和运行费用都比较大。
3.目前对于废水中氟离子的处理方法有沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法等，但上述方法存在反应速率慢、处理效率低、技术不成熟等问题。
4.而对于磷酸铁废水，现有技术中未见涉及磷酸铁废水的除氟工艺，仅涉及磷酸铁废水的其它处理工序，例如公开号为cn107082522a的中国专利文献公开了一种磷酸铁废水的处理工艺及处理装置，其中处理工艺包括以下步骤：(1)膜浓缩：将磷酸铁废水进行膜浓缩，得到浓水和淡水，膜浓缩包括反渗透和/或电渗析；(2)蒸发：将浓水经过蒸发回收氮磷复合肥，蒸发浓缩液回流至膜浓缩前端进行循环处理；(3)树脂处理：将淡水和蒸发冷凝液进行树脂吸附处理，树脂吸附出水达标排放或回用，树脂解析液进行膜浓缩处理。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术废水中氟离子的处理方法存在反应速率慢、处理效率低、技术不成熟等问题，而提供了一种磷酸铁废水中氟离子的去除系统，利用吸附过滤层吸附氟离子并使含吸附剂得到再生，同时使吸附剂再生液得以重复利用。
6.本实用新型通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.本实用新型提供一种磷酸铁废水中氟离子的去除系统，其包括除氟单元，所述除氟单元设有第一进液口、第一出液口、吸附过滤层、第二进液口、第二出液口；
8.所述第一进液口与上游的反渗透浓缩单元的浓水出液口相连，所述第一进液口、所述吸附过滤层以及所述第一出液口依次连通，形成所述磷酸铁废水的流通回路；
9.所述第二进液口用于导入吸附剂再生液，所述第二进液口、所述吸附过滤层以及所述第二出液口依次连通，形成所述吸附剂再生液的流通回路；
10.所述反渗透浓缩单元的进液口与上游的预处理单元的出液口相连，所述预处理单元设有排渣口和进液口；所述第二出液口还通过再生液回流管与所述预处理单元的进液口相连。
11.在本技术方案中，所述预处理单元为本领域常规的处理磷酸铁废水的单元，可以是单个反应池或多个反应池的串联组合，反应池的类型例如通过加入絮凝剂或沉淀剂实现金属杂质离子的反应与沉降的沉淀池。本方案中，通过再生液的回流，可以使所述吸附剂再生液中的氟离子与所述磷酸铁废水中的金属杂质离子(例如钙离子，镁离子等)在所述预处理单元内反应生成沉淀以实现金属杂质离子的沉降分离，不仅实现了氟离子的再利用，还
节省了预处理单元中絮凝剂或沉淀剂的用量。
12.在本技术方案中，含氟离子的磷酸铁废水进入除氟单元，其中的氟离子被吸附过滤层吸附、分离并回收；同时，吸附过滤层被不断再生，吸附剂再生液则回流预处理单元重复利用，减少了沉淀剂的投入，使氟离子得到有效利用。
13.在本实用新型中，上游、下游是以磷酸铁废水的流动方向计，例如，若预处理单元在反渗透浓缩单元上游，反渗透浓缩单元在预处理单元下游，则磷酸铁废水将先流入预处理单元再流入反渗透浓缩单元。
14.较佳地，所述除氟单元为一过滤器，所述第一进液口位于所述过滤器的顶部，所述吸附过滤层位于所述过滤器的内部，且设置方向垂直于所述第一进液口的轴线方向；所述第一出液口位于所述过滤器的底部。
15.在本技术方案中，磷酸铁废水从过滤器内部流过从而除去氟离子。
16.较佳地，所述第二进液口位于所述过滤器的侧面，且位于所述吸附过滤层的上方，用于在所述磷酸铁废水的流通回路关闭时使所述吸附剂再生液流入所述过滤器。
17.较佳地，所述第二出液口位于所述过滤器的侧面，且位于所述吸附过滤层的下方，用于在所述磷酸铁废水的流通回路关闭时使所述吸附剂再生液流出所述过滤器。
18.较佳地，所述第二进液口与所述第二出液口位于所述过滤器的同侧。
19.在本技术方案中，吸附剂再生液从过滤器内部流过从而再生吸附过滤层。
20.较佳地，所述吸附过滤层为活性氧化铝滤层。
21.在本技术方案中，吸附过滤层有效吸附了废水中的氟离子。
22.较佳地，所述吸附过滤层的厚度为1.2～1.8m。
23.在本技术方案中，吸附过滤层的厚度适中，既使废水中的氟离子得到充分吸收，又使得设备性价比较高。
24.较佳地，所述第一出液口与除氟产水池的进液口相连。
25.在本技术方案中，废水在除氟单元中处理后流入除氟产水池，得到后续进一步处理。
26.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
27.本实用新型的积极进步效果在于：
28.上述磷酸铁废水中氟离子的去除系统，吸附了废水中的氟离子，使下游设备不被腐蚀，减少系统投资和运行消耗。本实用新型依据磷酸铁废水中杂质离子的类型，将吸附剂再生液回流作为混凝剂，使得再生液中的氟离子在预处理单元与金属杂质离子生成沉淀，实现了氟离子的循环利用。本实用新型提高了除氟效率，节约了处理成本。
附图说明
29.图1为本实用新型实施例的磷酸铁废水中氟离子的去除系统的示意图。
30.图2为图1所示的磷酸铁废水中氟离子的去除系统中的过滤器结构示意图。
31.附图标记说明：
32.除氟单元1，过滤器11，吸附过滤层12，第一进液口13，第一出液口14，第二进液口15，第二出液口16，再生液回流管17；
33.预处理单元2，排渣口21；
34.反渗透浓缩单元3；
35.除氟产水池4。
具体实施方式
36.下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
37.实施例
38.如图1至图2所示，为本实施例的磷酸铁废水中氟离子的去除系统的示意图。该磷酸铁废水中氟离子的去除系统包括除氟单元1，除氟单元1设有第一进液口13、第一出液口14、吸附过滤层12、第二进液口15、第二出液口16；第一进液口13与上游的反渗透浓缩单元3的浓水出液口相连，第一进液口13、吸附过滤层12以及第一出液口14依次连通，形成磷酸铁废水的流通回路；第二进液口15用于导入吸附剂再生液，第二进液口15、吸附过滤层12以及第二出液口16依次连通，形成吸附剂再生液的流通回路；反渗透浓缩单元3的进液口与上游的预处理单元2的出液口相连，预处理单元2设有排渣口21和进液口；第二出液口16还通过再生液回流管17与预处理单元的进液口相连。预处理单元2为本领域常规的处理磷酸铁废水的单元，吸附剂再生液在预处理单元2内与磷酸铁废水中的金属杂质离子反应，生成氟化物沉淀并通过排渣口21排出；吸附剂再生液为硫酸铝溶液；除氟单元1内的ph值范围为5～6。含氟离子的磷酸铁废水进入除氟单元1，其中的氟离子被吸附过滤层12吸附、分离并回收；同时，吸附过滤层12被不断再生，吸附剂再生液则回流到预处理单元2重复利用。
39.除氟单元1为一过滤器11，第一进液口13位于过滤器11的顶部，吸附过滤层12位于过滤器11的内部，且设置方向垂直于第一进液口13的轴线方向；第一出液口14位于过滤器11的底部。磷酸铁废水从过滤器11内部流过从而除去氟离子。
40.第二进液口15位于过滤器11的侧面，且位于吸附过滤层12的上方，用于在磷酸铁废水的流通回路关闭时使吸附剂再生液流入过滤器11；第二出液口16位于过滤器11的侧面，且位于吸附过滤层12的下方，用于在磷酸铁废水的流通回路关闭时使吸附剂再生液流出过滤器11；第二进液口15与第二出液口16位于过滤器11的同侧。吸附剂再生液从过滤器11内部流过从而再生吸附过滤层12。
41.吸附过滤层12为活性氧化铝滤层；活性氧化铝亦可替换为铝基除氟树脂。吸附过滤层12有效吸附了废水中的氟离子。
42.吸附过滤层12的厚度为1.2～1.8m。吸附过滤层12的厚度适中，既使废水中的氟离子得到充分吸收，又使得设备性价比较高。
43.第一出液口14与除氟产水池4的进液口相连。废水在除氟单元1中处理后流入除氟产水池4，得到后续进一步处理。
44.在具体实施过程中，亦可将本实用新型的各种实施方式进行组合，以求获得更好的技术效果。
45.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，
但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。