一种含氟吸附剂的处理方法

1.本发明涉及固废处理技术领域，具体涉及一种含氟吸附剂的处理方法。


背景技术：

2.sf6(六氟化硫)吸附剂主要用于电气设备的绝缘介质中，被用于去除sf6有毒、有害分解气体。因此，退役的sf6吸附剂含有较多的氟。在退役sf6吸附剂的浑浊液中，氟含量有时高达4500mg/l，不符合国家废水排放标准(gb8978-1996一级标准)中的要求(低于10mg/l)。为减少废弃sf6吸附剂对环境造成的危害，必须对废弃sf6吸附剂进行减害化处理，使之降低到低于10mg/l之后才能将废液排放，将废渣进行集中处理。
3.处理废水中氟化物的方法有很多，常见的处理方法是化学沉淀法。通过向水体中投加钙盐来处理含氟废水。常用钙盐主要有石灰、氯化钙，其中以氯化钙作为沉淀剂存在药剂成本较高的问题，且其沉淀效果较差，沉淀物与清液分离困难，且处理后的废水氟质量浓度较高，不能达标排放。而投加石灰仅可去除绝大部分f-，但当残氟量较低时，氟化钙晶核难以形成，依靠增大石灰投放量也不能继续有效降低出水氟含量，无法达到国家氟含量10mg/l的排放标准。
4.因此，需要对含氟吸附剂进行有效的处理，使其达到排放标准，避免对环境造成伤害。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有技术中对含氟吸附剂处理难以达到氟含量10mg/l的排放标准的问题，提供一种含氟吸附剂的处理方法，能够使含氟吸附剂处理后的废水中氟离子浓度＜10mg/l，符合国家污水综合排放标准。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.一种含氟吸附剂的处理方法，包括以下步骤，
8.将含氟吸附剂粉碎研磨后与水混合，得到浑浊液；
9.对浑浊液的上清液进行氟离子检测，并根据氟离子含量进行分类；
10.对氟离子含量达标的浑浊液，通过加酸或碱调节ph，温度维持50～55℃并持续搅拌，直至ph调整为6～9且保持至少10分钟不变，然后进行固液分离；
11.对氟离子含量不达标的浑浊液，根据氟离子含量按预定比例加入熟石灰进行初步除氟，温度维持50～55℃，并搅拌2-3min；再通过加酸调节ph，并持续搅拌，直至ph调整为6～7且保持至少10分钟不变；再依次加入混凝剂和助凝剂，温度维持50～55℃，并搅拌2-3min；然后进行固液分离。
12.作为优选，根据浑浊液的氟离子含量进行分类时，当氟离子含量≤10mg/l时，该浑浊液为氟离子含量达标的浑浊液；否则为氟离子含量不达标的浑浊液。
13.作为优选，将含氟吸附剂粉碎研磨并过3mm孔径筛网后与水混合，含氟吸附剂与水的固液比为1：10。
14.作为优选，采用2mol/l的盐酸或6mol/l的氢氧化钠调节浑浊液的ph值。
15.作为优选，根据氟离子含量，按照ca
2
：f-＝2～5：1的预定比例加入熟石灰。
16.作为优选，所述混凝剂为聚合氯化铝，对应每升浑浊液的投加量为150mg；所述助凝剂为聚丙烯酰胺，对应每升浑浊液的投加量为2mg。
17.作为优选，采用氟离子选择电极进行氟离子检测，采用酸碱度检测装置进行ph值在线监测，采用电磁加热装置维持温度。
18.作为优选，对氟离子含量达标的浑浊液，在通过加酸或碱调节ph时，以200rmp的速度进行搅拌，直至ph为6～9。
19.作为优选，对氟离子含量不达标的浑浊液，在初步除氟加入熟石灰后，以300rpm速度搅拌2～3分钟；加酸调节ph时，以200rmp的速度进行搅拌，直至ph为6～7；在加入混凝剂和助凝剂过程中，以200rmp的速度进行搅拌。
20.作为优选，固液分离后，对液体直接排放，对固体进行冲洗和烘干，并按照i类固废物集中处理。
21.与现有技术相比，本发明具有如下优点：
22.1、本发明提供的方法，通过将含氟吸附剂进行粉碎过筛后与水混合获得含氟吸附剂的浑浊液，再对浑浊液的上层清液中的氟离子的含量以及ph值进行检测，并对氟离子的含量达标和氟离子的含量不达标的浑浊液进行区别处理，这样，氟离子的含量达标的浑浊液的只需对其ph值进行处理，处理更加简洁方便，并且能够达到国家规定的排放标准。而对于氟离子的含量不达标的浑浊液，采用熟石灰先将浑浊液中大部分氟含量去除后，再通过添加混凝剂聚合氯化铝(pac)和助凝剂聚丙烯酰胺(pam)来进行深度除氟，处理工艺简单，并且处理后的废液中氟含量小于10mg/l，符合国家污水综合排放标准。且烘干后的固体为ⅰ类工业固废，降低了含毒量。
23.2、采用本发明提供的方法对含氟吸附剂进行除氟处理，吸附剂的浑浊液的上层清液中的氟离子含量能够从3381.5mg/l降为9.81mg/l，满足国标10mg/l的要求。
附图说明
24.图1为本发明一种含氟吸附剂的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
25.一种含氟吸附剂的处理方法，参见图1，包括以下步骤。
26.将含氟吸附剂粉碎研磨后与水混合，得到浑浊液。
27.具体实施时，含氟吸附剂从进料口自动进料，通过plc控制器自动开启粉磨电机对含氟吸附剂进行研磨。在研磨机器内部安装有过滤筛网，研磨后的吸附剂颗粒通过3mm孔径筛网。plc控制器通过质量传感器自动采集粉碎过筛后的吸附剂的质量，并根据过筛后的吸附剂的质量计算所需水的使用量。其中，含氟吸附剂粉与水按固液比＝1：10添加。然后plc控制器开启进水阀门，通过液位传感器控制水的注入。水注入后，plc控制器开启搅拌电机开关，以300rmp搅拌10分钟，目的是使含氟吸附剂粉充分溶于水。
28.对浑浊液的上清液进行氟离子检测，并根据氟离子含量进行分类。具体实施时，plc控制器通过氟离子选择电极测量浑浊液的上层清液中的氟离子浓度。其中，根据上层清
液中的氟离子含量进行分类：当氟离子含量≤10mg/l时，该浑浊液为达标的浑浊液；其余为不达标的浑浊液。
29.对氟离子含量达标的浑浊液，通过加酸或碱调节ph，温度维持50～55℃并持续搅拌，直至ph调整为6～9且保持至少10分钟不变，然后进行固液分离。
30.具体实施时，plc控制器计算并加入所需酸/碱。采用2mol/l的盐酸和6mol/l的氢氧化钠进行ph值的调节。若ph《6加盐酸，ph＞9则加入氢氧化钠。设溶液体积为v，溶液ph值为a，若a《6，即溶液为酸性，则需要加入的氢氧化钠的体积若a》9，则需要加入的盐酸的体积plc控制器开启电磁加热装置对反应液加热至50℃左右，以保证传感器的正常工作，通过温度传感器实时监测液温并将数据反馈给plc控制器。加入所需酸/碱后，以200rmp的速度搅拌3分钟，再通过ph传感器读数，若ph满足6～9且10分钟内ph变化≤0.1，则ph判断为调节成功，停止搅拌。若不成功，则继续添加10ml盐酸/氢氧化钠并继续搅拌(保持200rmp不变)，直至ph判断为成功时停止。将浑浊液搅拌均匀后进行固液分离，用水冲洗过滤装置内的残留物，并将冲洗液转移至滤液中。plc控制器开启烘箱将固体烘干。烘干后的固体为ⅰ类工业固废，降低了含毒量，便于固废的集中处理。滤液中的氟离子浓度＜10mg/l，符合国家污水综合排放标准(参见表1)，可直接排放。
31.对氟离子含量不达标的浑浊液，根据氟离子含量按预定比例加入熟石灰进行初步除氟，温度维持50～55℃，并搅拌2-3min；再通过加酸调节ph，并持续搅拌，直至ph调整为6～7且保持至少10分钟不变；再依次加入混凝剂和助凝剂，温度维持50～55℃，并搅拌2-3min；然后进行固液分离。
32.具体实施时，plc控制器通过质量传感器自动采集粉碎过筛后的吸附剂的质量，并根据过筛后的吸附剂的质量计算所需熟石灰、混凝剂、助凝剂的使用量。其中，熟石灰：按照每次处理a kg来计算，需要加入10a l水。氟离子浓度为c mg/l,则质量分数为95％的ca(oh)2的使用质量(g)(当ca
2
：f-＝3:1时)。混凝剂pac：溶液体积为n l，则pac的使用量为150n mg。助凝剂pam：溶液体积为n l，则pam的使用量为2n mg。通过质量传感器控制注入所计算出的熟石灰的质量，并加入熟石灰进行初步除氟。plc控制器开启电磁加热装置对反应液加热至50℃左右，通过温度传感器实时监测液温并将数据反馈给控制器。加入熟石灰进行初步除氟后，以300rmp转速下搅拌5分钟，通过ph传感器读数。然后加入2mol/l的盐酸，以200rmp搅拌3分钟，再通过ph传感器读数。若ph达到6～7且10分钟内ph变化≤0.1，则ph判断为调节成功，停止搅拌。若不成功，则继续每次添加10ml盐酸并继续搅拌(200rmp不变)，直至ph判断为成功时停止。再依次加入混凝剂pac和助凝剂pam，以200rmp搅拌5分钟。
33.将浑浊液搅拌均匀后进行固液分离，用水冲洗过滤装置内的残留物，并将冲洗液转移至滤液中。plc控制器开启烘箱将固体烘干。烘干后的固体为ⅰ类工业固废，降低了含毒量，便于固废的集中处理。滤液中的氟离子浓度＜10mg/l，符合国家污水综合排放标准(参见表1)，可直接排放。
34.表1国家废水排放标准中氟离子及ph值的排放标准
[0035][0036]
实施例1
[0037]
一种含氟吸附剂的处理方法，包括以下步骤，
[0038]
含氟吸附剂从进料口自动进料5kg。plc控制器自动开启粉磨电机，研磨时间3min左右即可(研磨机器内部安装有过滤筛网，确保研磨后的吸附剂颗粒能够通过3mm孔径筛网)。粉磨质量为4.8kg，所需水为48kg。然后plc控制器开启进水阀门，通过液位传感器控制水的注入。水注入后，plc控制器开启搅拌电机开关，以300rmp转速搅拌10分钟。
[0039]
根搅拌完成后，plc控制器通过氟离子选择电极测量浑浊液中的氟离子浓度为3.82mg/l，且浑浊液的ph值为9.2，该浑浊液为达标的浑浊液。
[0040]
plc计算并加入0.0038l盐酸，然后加热至50℃，以200rmp速度搅拌3分钟，再通过酸碱度检测装置测出ph＝7，且在10分钟内无明显变化，判定ph调节成功。
[0041]
将浑浊液进行固液分离，冲洗固体并烘干后交专业检测机构检测，检测结果如表2所示。可见，本实施例处理后的sf6吸附剂处理后的滤液中的氟离子浓度＜10mg/l，符合国家污水综合排放标准，可直接排放。
[0042]
表2实施例2中sf6吸附剂内所含污染元素含量及排放标准(mg/l)
[0043][0044]
实施例2
[0045]
一种含氟吸附剂的处理方法，包括以下步骤，
[0046]
含氟吸附剂从进料口自动进料5kg。plc控制器自动开启粉磨电机，研磨时间3min左右即可(研磨机器内部安装有过滤筛网，确保研磨后的吸附剂颗粒能够通过3mm孔径筛网)。粉磨质量为4.9kg，所需水为49kg。然后plc控制器开启进水阀门，通过液位传感器控制水的注入。水注入后，plc控制器开启搅拌电机开关，以300rmp转速搅拌10分钟。
[0047]
搅拌完成后，plc控制器通过氟离子选择电极测量浑浊液中的氟离子浓度为3381.5mg/l，浑浊液的ph值为4.97，该浑浊液为不达标的浑浊液。
[0048]
粉碎过筛后的吸附剂的质量通过质量传感器自动采集后发送到plc控制器，并根据过筛后的吸附剂的质量计算所需熟石灰4.076kg、混凝剂7.35kg、助凝剂98mg的使用量。通过质量传感器控制向浑浊液中加入4.056kg熟石灰后加热至50℃，plc控制器开启搅拌电机开关，以300rmp速度搅拌5分钟。搅拌完后检测ph为12.65，之后加入1.094l盐酸，然后加热至50℃，以200rmp速度搅拌3分钟，再通过酸碱度检测装置测出ph＝6.98，且在10分钟内无明显变化，判定ph调节成功。再加入混凝剂pac 7.35kg和助凝剂pam 98mg；再通过plc控
制器开启电磁加热装置对反应液加热至50℃左右，通过温度传感器实时监测液温并将数据反馈给控制器，plc控制器开启搅拌电机开关，以200rmp速度进行搅拌5分钟。
[0049]
将浑浊液进行固液分离，冲洗固体并烘干后交专业检测机构检测，检测结果如表3中所示。可见，本实施例处理后的sf6吸附剂处理后的滤液中的氟离子浓度＜10mg/l，符合国家污水综合排放标准，可直接排放。
[0050]
表3实施例3中sf6吸附剂内所含污染元素含量及排放标准(mg/l)
[0051][0052]
可见，本发明提供的方法，对氟离子的含量达标的浑浊液的只需对其ph值进行处理，处理更加简洁方便，并且能够达到国家规定的排放标准。而对于氟离子的含量不达标的浑浊液，采用熟石灰先将浑浊液中大部分氟含量去除后，再通过添加混凝剂聚合氯化铝(pac)和助凝剂聚丙烯酰胺(pam)来进行深度除氟，处理工艺简单，并且处理后的废液中氟含量小于10mg/l，符合国家污水综合排放标准。且烘干后的固体为ⅰ类工业固废，降低了含毒量。
[0053]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。