含氟废水处理工艺流程说明

含氟废水处理工艺流程说明

废水处理工艺流程说明一、废水处理工艺说明1.1、含氟废水处理工艺原理：高浓度含氟废水,氟的存在形态以F-为主。在废水中加入氯化钙,利用F-与Ca2+反应生成难溶的CaF2沉淀，以固液分离手段从废水中去除，从而达到除氟的目的。其反应原理如下:Ca2++F-=CaF2↓…………方程式（一）在25℃时，CaF2在水中的饱和溶解度为16.5mg/l，其中F-离子占8.03mg/l。暂不考虑处理后出水带出的CaF2固形物，处理后出水中溶解性CaF2已无法达到现行的国家废水排放标准。因此需采用组合工艺来处理。目前，主要的除氟技术有化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、离子交换法、电凝聚法和反渗透法等。但对于浓度在100mgPL以上的高氟废水,单用一种工艺难以达到含氟10mg/L的一级排放标准(GB8978—1996)或者处理成本过高，通常化学沉淀法除氟量大，可以作为高氟废水的第一级处理工艺，混凝法和吸附法对低氟水有较好的去除效果,可以作为末端工艺。铝盐加入到废水中后，Al3+与F-络合生成羟基氟化铝化合物以及铝盐水解中间产物，部分Al3+生成Al(OH)3矾花对F-的配位体交换、物理吸附、网捕作用而去除废水中的氟。其反应式可表示为:Al13O4(OH)247++XFAl13O4(OH)24→XFX7++XOH-Al(OH)3+XF-→Al(OH)3-XFX+OH-n本方案选用“化学沉淀+混凝沉淀”组合除氟工艺，该工艺的主要特点为:⑴采用两级化学沉淀反应,大大降低了出水的氟浓度；⑵回流污泥起到了菌种的作用,并可通过卷扫、吸附等作用除氟；⑶全程计算机控制,系统运行稳定。1.2、HF浓液废水处理工艺说明：车间排放的HF废液通过高位差自流至HF废液原水池中，池中设有水位控制装置液位计，当废水水位高于预调之高水位时,HF废液原水输送泵与HF冲洗废水原水输送泵联动，通过水泵出口阀门、回流阀门调节HF废液原水输送泵的流量，将HF废液输送至HF冲洗废水原水池或原酸碱原水池中；当废水水位低于预调之低水位时，PLC自动关闭HF废液原水输送泵；当废水水位高于预调之高高水位时,HF废液原水输送泵自动开启。1.3、HF冲洗废水处理工艺说明：车间排放的HF冲洗废水通过高位差自流或液下泵输送至HF冲洗废水原水池中，通过曝气系统调和废水水质。池中设有水位控制装置液位计，当废水水位高于预调之高水位时,PLC开启HF冲洗废水原水输送泵，将废水提升至HF一级反应槽中进行处理。当废水水位低于预调之低水位时，PLC自动关闭HF冲洗废水原水输送泵。池中设有PH计，控制HCl计量泵投加HCl，控制原水的PH在5-6之间。n当HF冲洗废水原水池液位高于设置的液位计高点时，HF冲洗废水原水输送泵和后续的处理设施（药剂投加系统、凝聚槽搅拌机）自动启动。通过水泵出口阀门、回流阀门调节HF废液原水输送泵的流量，将废水提升至HF一级反应槽中，槽中设有空气搅拌装置使废水充分反应。向HF一级反应槽投加CaCl2（定量）NaOH或HCl，通过PH计控制NaOH或HCl的投加量，PH值控制在5—6之间。HF一级反应槽出水通过溢流口自流到HF一级反应槽中，槽中设有空气搅拌装置。向HF一级PAC反应槽投加NaOH、PAC，混凝废水中的悬浮物质并进一步降低F-含量。HF一级反应槽出水通过溢流口自流到HF一级凝聚槽中，通过定量投加PAM将废水中的沉淀物凝聚成较大的矾花，凝聚槽中设有转速较低的机械搅拌装置HF一级凝聚槽搅拌机。HF一级凝聚槽出水流入HF一级沉淀槽中，沉淀槽的底部设有机械刮泥机，将沉积在池底的污泥聚集到沉淀槽中心的污泥收集斗中，聚集在池底的污泥通过HF一级沉淀槽污泥泵定时输送到浓缩槽中。如HF冲洗废水经一级处理后已达到排放水标准时，手动关闭、开启沉淀槽出口管路上的相应阀门，使HF一级沉淀槽出水直接排放。上清液溢流至HF二级A/B反应槽中，投加CaCl2、HCl，通过搅拌装置混合废水，使水中的F-和Ca2+反应生成溶解度较低的CaF2，由PH计控制HCl、NaOH的投加量,保持PH，HF二级A/B反应槽出水通过溢流口自流到HF二级A/B反应槽中，投加NaOH和PAC，由PH计控制NaOH的投加量,保持PH值。HF二级A/Bn反应槽出水通过溢流口自流到HF二级A/B凝聚槽中，槽中定量投加PAM絮凝剂，在HF二级凝聚槽搅拌机搅拌下废水中的悬浮物质形成较大的矾花。HF二级凝聚槽出水自流到HF系沉淀槽中，含有较多矾花的处理水流入容积较大的辐流式沉淀槽后，水流变得缓慢，在重力的作用下，水中的矾花慢慢的沉积在了沉淀槽的底部，沉淀槽的底部设有机械刮泥机，将沉积在池底的污泥聚集到沉淀槽中心的污泥收集斗中，通过污泥泵定时输送到污泥槽中。清澈的处理水从沉淀槽的溢流堰流入中和槽中，不达标时手动开启回流阀将废水排入HF冲洗废水原水池中。1.4、酸、碱废水处理工艺说明：车间排放的酸、碱废水通过高位差自流或液下泵输送至废水原水池中，通过曝气系统调和废水水质。然后由泵输送至废水中和槽，通过两级中和后和稀氢氟酸废水一起排放。1.5浓碱废水处理车间排放的高浓度碱性有机（IPA）废水通过高位差自流至有机废水原水池中。池中设有水位控制装置液位计，当废水水位高于预调之高水位时，PLC自动开启有机废水原水输送泵，将废水按一定流量批次提升至吹脱槽（废水温度低于设定值（50℃-60℃），池中设有PH计，PH控制7～9，同时PLCn控制风机开启强烈曝气。处理达到设计要求后排至后级处理系统。2污泥处理系统工艺说明系统产生的污泥通过各污泥输送泵收集到污泥槽中，污泥泵在人工开启后开始将污泥输送到板框压滤机中，压滤机污泥进口压力达一定值后，污泥泵停止工作，手动开启阀门通入压缩空气进一步压榨泥饼，降低污泥含水率。待操作人员到场确认关闭后，减压排水，人工拉板使污泥跌落至贮泥皮带机中装袋外运。卸泥结束后，视污泥槽中的污泥量确认是否进入下一操作循环。3药剂投配系统工艺流程说明3.1CaCl2贮槽：30%。的CaCl2通过计量泵投加至HF一级反应槽（A）、HF二级反应槽（A）中。CaCl2贮槽设有液位控制，当低液位时报警，通知操作人员添加药剂。药剂贮槽中设有曝气装置混合药剂。3.2NaOH贮槽：液态30%NaOH通过槽车运至废水站，由药剂输送泵(供药方自备)输送至NaOH药剂贮槽中。NaOH药剂通过计量泵投加至HF一级反应槽(A)、HF一级反应槽(B)、HF二级反应槽(B)中。药剂槽设有液位控制，当低液位时报警，通知操作人员添加药剂。3.3HCl贮槽：液态30%HCl通过槽车运至废水站，由药剂输送泵(供药方自备)输送至HCl药剂贮槽中（药剂加载前，将人孔盖取下）。HCl药剂通过计量泵投加至HF冲洗废水原水池、HF一级反应槽(A)、HF二级反应槽(A)、HF二级反应槽(B)、浓n碱反应槽中。药剂槽设有液位控制，当低液位时报警，通知操作人员添加药剂。3.4PAC贮槽：手动开启阀门，向PAC贮槽注入自来水，水位与4m3刻度线齐平。将固体PAC定量加至PAC贮槽中与水混合，配置浓度为10%。药剂通过计量泵投加至HF一级反应槽（B）、HF二级反应槽（B）中。药剂槽设有液位控制，当低液位时报警，通知操作人员添加药剂。药剂贮槽中设有曝气装置混合药剂。3.5PAM贮槽：将固体PAM通过自动投加器定量加至PAM药剂槽中，同时由搅拌机搅拌使PAM与水快速溶解，配置浓度为0.1%。药剂配置完成后（搅拌时间为45min）手动关闭搅拌机。均匀的药剂通过气动阀重力投加至HF一级凝聚槽、HF二级凝聚槽中。药剂槽设有液位控制，当低液位时报警，通知操作人员添加药剂。4药剂配制浓度序号药品名称槽容量(药剂贮槽)使用浓度药品形式处理方法1HCl(盐酸)6m334%液体槽车注入液体状盐酸,原浓度用计量泵投加2NaOH(氢氧化钠)10m330%液体槽车注入液体状氢氧化钠,原浓度用计量泵投加3CaCl2(氯化钙)10m330%液体槽车注入液体状氢氧化钠,原浓度用计量泵投加4PAC（聚合氯化铝）10m310%液体槽车注入液体状氢氧化钠,原浓度用计量泵投加5PAM(聚丙烯酰胺)3m30.1%固体固体状PAM放入,同时加水混合配制n5管材选用序号管道名称管材连接方式试验压力(Mpa)1给水管镀锌钢管丝口连接0.62药剂管UPVC管粘接0.63空气管无缝镀锌钢管焊接1.04废水管UPVC管粘接0.65污泥管UPVC管粘接0.66排水管UPVC管粘接灌水试验二、控制系统说明、原理1．系统概述：随着工业自动化过程控制理论和计算机技术的迅猛发展，以及对工业自动化过程控制系统的可靠性、复杂性、功能的完善性、系统的可维护性、数据的可分析可管理性等各个方面都提出了愈来愈高的要求，同时也为工业自动化过程控制系统的发展指明了方向。本系统采用集中控制，重要的现场参数分散显示的方式，系统采用OMRON系列PLC作为系统控制的核心，负责对整个系统的数据进行采集及处理，统一输出去控制现场的所有设备，使得整个系统的自动化程度达到了一个完美的境界。在主控室可以操作对应的选择开关投入及切出现场的设备，带备用动力的设备也可以通过操作选择开关选择主备动力的运行。n2．系统组成本控制系统分别以OMRON系列PLC可编程控制器及通信组件作为硬件平台，以三菱特有的通讯技术为纽带，用强耦合的梯形图组成系统的灵魂，系统的硬件拓扑结构和软件结构如图一、二所示CPU及电源单元输入单元输出单元图一、系统硬件拓扑结构内核核现场数字量现场模拟量动力箱控制柜图二、系统软件结构3．系统的系统功能：本系统按硬件结构分成上中下三个部分，即上位人机对话设备及现场的实时数据采集设备、PLC和下位动力执行部分两部分，它们分别完成不同的功能，分别为：nA、上位人机对话设备及现场的实时数据采集设备操作人员通过按钮、选择开关和触摸屏等人机对话设备对中央控制部分PLC发出人工调度指令，使PLC按照操作人员的意图完成特定的动作。现场实时数据采集设备实时的监控及采集工艺流程中重要的数据参数，并把它实时的传给PLC，以便PLC及时的分析运算作出判断。系统的输入信号分成两部分即人工调度指令和现场实时输入信号，人工调度指令为现场及主控室由人工发出的控制命令。现场实时输入信号为通过现场传感器采集到的信号，通过变送器处理后统一以标准信号输入至PLC的信号，如现场的PH计信号、液位信号等。B、PLC部分接受人机对话的调度指令，采集现场各类设备运行的实时参数、状态信号，通过运算输出去动力部分控制现场的各动力设备。自控部分主控柜和继电器柜合成一个柜，PLC输出的信号通过继电器中转再去控制动力设备。C、动力部分动力部分有壹组柜，配电柜和动力控制柜合二为一，动力控制柜接受PLC发出的相应指令，分别去控制现场不同的动力设备。各部分废水单独控制，形成各自的系统，互为独立，各部分的故障不会扩散到其他部分4．系统工艺要求　⑴系统控制采用PLC，所以系统对周围的环境温度要求比较高，规定的主控室室内温度不大于30℃。⑵采用单点接地，接地线由甲方进到主控柜和现场柜。n5．系统元器件选型(1)PLC选用OMRON系列型号规格。(2)低压电器选用LG或施耐德产品产品（包括自动开关、接触器、热继电器）。(3)按钮、指示灯选用施耐德产品。(4)继电器选用施耐德、OMRON产品。(5)接线端子选用合资产品。(6)电接点液位计采用欧姆龙或合资产品。(7)液位计采用合资产品。(8)PH计采用上泰或哈希产品n三、废水处理设备一览表序号代号名称规格型号数量生产厂家备注（一）、浓氟废水处理系统1T-01浓氟原水池1900×1900×4500V有效=15m31座——土建+FRP2LS1浓氟原水池液位计L=45001台创捷3P1浓氟原水池原水泵Q=5m3/hN=1.1KW1台宙斯耐氟（二）、稀氟废水处理系统1T-02稀氟原水池9000×4000×4500V有效=120m31座——土建+FRP2稀氟原水池空气搅拌装置9000×40001套苏圣科技UPVC3LS2稀氟原水池液位计L=45001台创捷4P2/P3稀氟原水池原水泵Q=30m3/hN=7.5KW2台宙斯一用一备耐氟5F1稀氟原水池转子流量计Q=0～50m3/h1台余姚PVC6T-03第一反应池（A）1500×1450×4000V有效=8m31座——土建+FRP7M1第一反应池（A）搅拌机n=120转/分N=2.2KW1台苏圣Q235+FRP8PH1第一反应池（A）PH计PH：0～14锑极电极1台哈希/上泰进口9T-04第二反应池（A）1500×1450×4000V有效=8m31座——土建+FRP10M2第二反应池（A）搅拌机n=120转/分N=2.2KW1台苏圣Q235+FRP11PH2第二反应池（A）PH计PH：0～14锑极电极1台上泰/哈希12T-05凝聚池（A）1500×1450×4000V有效=8m31座——土建+FRP13M3凝聚池（A）搅拌机n=60转/分N=1.1KW1台苏圣Q235+FRPn14T-06沉淀池（A）5100×5100×4000V有效=100m31座——土建15沉淀池填料5100×51001套苏圣科技16P4P5沉淀池（A）污泥输送泵Q=10m3/hN=2.2KW2台宙斯17T-07第一反应池（B）1500×1450×4000V有效=8m31座——土建+FRP18M4第一反应池（B）搅拌机n=120转/分N=2.2KW1台苏圣Q235+FRP19PH3第一反应池（B）PH计PH：0～14锑极电极1台上泰/哈希进口20T-08第二反应池（B）1500×1450×4000V有效=8m31座——土建+FRP21M5第二反应池（B）搅拌机n=120转/分N=2.2KW1台苏圣Q235+FRP22PH4第二反应池（B）PH计PH：0～14锑极电极1台上泰/哈希进口23T-09凝聚池（B）1500×1450×4000V有效=8m31座——土建+FRP24M6凝聚池（B）搅拌机n=60转/分N=1.1KW1台苏圣Q235+FRP25T-10沉淀池（B）5100×5100×4000V有效=100m31台——土建26M7沉淀池刮泥机n=0.45转/分N=0.4KW1台苏圣Q235+防腐27P6P7沉淀池（B）污泥输送泵Q=10m3/hN=2.2KW2台宙斯（三）、酸碱废水处理系统1T-11浓氢氧化钠原水池1900×1900×4500V有效=15m31座——土建+FRP2LS3浓氢氧化钠原水池液位计L=45001台创捷3P8浓氢氧化钠原水池原水泵Q=5m3/hN=1.1KW1台宙斯耐氟4T-12加热槽Φ1600×1500V有效=3m31台苏圣科技Q235+FRP5加热槽空气搅拌装置Φ16001套苏圣科技CPVC6加热装置1套苏圣科技7PH5加热槽PH计PH：0～14锑极电极1套上泰/哈希8W1加热槽温控装置1台苏圣科技n9T-13酸碱原水池9000×4000×4500V有效=150m31座——土建+FRP10酸碱原水池空气搅拌装置9000×40001套苏圣科技UPVC11LS4酸碱原水池液位计L=45001套创捷12P9P10酸碱原水池原水泵Q=30m3/hN7.5KW2台宙斯一用一备耐氟13F2酸碱原水池转子流量计Q=0～50m3/h1台余姚PVC14T-14中和池（A）3125×2600×3000V有=20m31座——土建+FRP15M8中和池（A）搅拌机n=60转/分N=5.5KW1台苏圣Q235+FRP16PH6中和池（A）PH计PH：0～14锑极电极1套上泰/哈希17T-15中和池（B）3125×2600×3000V有=20m31座——土建+FRP18M9中和池（B）搅拌机n=60转/分N=5.5KW1台苏圣Q235+FRP19PH7中和池（B）PH计PH：0～14锑极电极1套上泰/哈希20F3流量槽Q=50m3/h1台苏圣科技SUS30421T-24应急水池9000×4000×4500V有效=150m31座——土建+FRP22应急水池空气搅拌装置9000×40001套苏圣科技UPVC23LS10应急水池液位计L=45001台创捷24P28P29应急水池原水泵Q=30m3/hN=7.5KW2台宙斯一用一备耐氟（四）、污泥处理系统1T-16污泥浓缩槽Φ2400×3500V有效=15m31台苏圣科技Q235+防腐2P11P12污泥泵Q=10m3/h2台英格索兰进口3T-17板框压滤机XZ80/800-UBQ=80m21台合资兴源或同级产品4T-18污泥小车V=0.2m31台苏圣科技Q235+防腐（五）、药剂配制系统1T-19CaCL2贮槽Φ2620×3250V有效=15m31台华顺/新远栋PEn2CaCL2贮槽空气搅拌装置Φ26201台苏圣科技UPVC3LS5CaCL2贮槽液位计L=32501台创捷4P13P14CaCL2投加泵GM2402台米顿罗进口5T-20NaOH贮槽Φ2620×3250V有=15m31台华顺/新远栋PE6LS6NaOH贮槽液位计L=32501台创捷7P15~19NaOH投加泵GM2405台米顿罗进口8NaOH贮槽空气搅拌装置Φ32501台苏圣科技UPVC9T-21HCL贮槽Φ1920×2620V有=6m31台华顺/新远栋PE10酸雾吸附塔Φ400×10001台苏圣科技PVC11LS7HCL贮槽液位计L=26201台创捷12P20~23HCL投加泵GM2404台米顿罗进口13T-22PAC溶解槽Φ2620×3250V有=15m31台华顺/新远栋PE14PAC溶解槽空气搅拌装置Φ32501套苏圣科技UPVC15LS8PAC液位计L=32501台创捷16P24P25PAC投加泵GM2402台米顿罗进口17T-22PAM溶解槽Φ1500×1700V有=3m31台苏圣科技Q235+防腐18LS9PAM溶解槽液位计L=17001台创捷19M10PAM搅拌机n=188转/分N=1.5KW1台苏圣Q235+防腐20P26P27PAM投加泵GM2402台米顿罗进口21T-24PAM投配器V有=5L1台苏圣科技SUS304(六)、其它设备1B1B2罗茨风机Q=3.57m3/minN=3.7kw2台川源(七)、动力、自控系统进口件1套苏圣组装进口n(八)、配线、桥架1套苏圣组装(九)、管道、阀、支架1套苏圣组装(十)、联接平台、钢楼梯1套苏圣组装(十一)、管道及设备、管道、防腐处理1套苏圣组装