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荷兰DHV公司的粒丸反应器及其处理含氟废水典型案例介绍

北极星环保网来源:中国给水排水 步春梅2017/7/3 10:28:03我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:含氟废水 废水处理 电渗析

北极星环保网讯:工业生产中产生的含氟废水若直接排放会对环境造成极大的影响和破坏。针对传统处理方法在处理高浓度含氟废水中存在的弊端,DHV公司设计研发了粒丸反应器。介绍了该工艺的反应机理、工艺特点,并结合某化工厂废水处理项目,详细阐述了其设计特点,分析了运行过程中的影响因素、存在的问题及解决方法。

含氟废水

作者简介:步春梅(1978—),女,北京人,本科,工程师,主要从事废水处理设计工作。

目前,国内常用的含氟废水处理方法主要有:化学沉淀法(投加石灰/石灰乳,氯化钙等)、混凝沉降法、吸附法和电渗析法等。上述方法均是以污泥或废弃物的形式将废水中的氟去除,无法达到节约资源回收利用的目的。粒丸反应器(Crystalactor®)则是致力于去除废水中氟化物并予以回收再利用的高效诱导结晶工艺。该工艺摒除了传统方法产生大量污泥、泥渣沉降缓慢、脱水困难等缺陷,使目标污染物得以回收利用,切合了可持续发展的环保理念。

粒丸反应器基本原理及特点

粒丸反应器是一种上升流式流化床反应装置(如图1所示),诱导结晶异相成核原理。该工艺在柱状反应器内填充诱晶载体,通过投加特定的化学药剂使废水中的目标离子以某种结晶形式在诱晶载体表面析出而实现对废水中目标污染物的去除以及资源物质回收。

废水通过布水系统由反应器底部送入,并维持一定的上升流速,使反应器内晶种/粒丸在运行过程中呈流化状态。向废水中投加化学药剂(对除氟系统,一般投加氯化钙溶液),使氟离子与钙离子发生反应,并在晶种表面以氟化钙结晶形式析出并增长,形成中心为晶种、外层包裹高纯度氟化钙结晶体的粒状物体——粒丸。

含氟废水

图1粒丸反应器示意

通过对各种工艺参数和反应条件的控制(如上升流速、离子强度、流化状态等),可以最大程度地防止废水中其它组分的干扰和共结晶产物的形成,以保证氟离子的去除率和得到高纯度的氟化钙结晶体(萤石)。

与其它处理工艺相比,粒丸反应器具有如下的工艺特点:①出水水质稳定,耐冲击负荷能力强。可根据进水中氟离子的变化,自动调整药剂的投加量,以保证稳定的出水水质。②采用流化床形式,有效避免了反应过程结块污堵问题。

可保持上升流速在40~80m/h,设备布置结构紧凑,占地面积小。③通过结晶过程去除或回收氟离子,不产生污泥,只产生氟化钙结晶粒丸,无二次污染。粒丸纯度高(大于90%),含水率低(小于5%),粒丸组分构成如图2所示。

含氟废水

图2粒丸组分构成

经反应器排出的粒丸可快速沥除水分,在室温下自然干燥后即可达到近似无水的状态,便于运输及后续回用;基于结晶过程产生的高纯度粒丸可回收利用,系统运行后可望产生一定的经济效益。

延伸阅读:

钙盐沉淀-混凝沉淀法处理酸性含氟工业废水

低放射性含氟废水处理工艺研究

【电厂】燃煤发电厂含氟废水处理的研究

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