本发明公开了一种高精度除氟的污水处理系统及污水处理方法，属于污水处理技术领域。本发明的高精度除氟的污水处理系统包括沿水流方向依次设置的管道混合单元及沉淀处理单元，管道混合单元包括依次相连的第一管道混合器、第二管道混合器、用于调节pH值的第三管道混合器及第四管道混合器;所述沉淀处理单元为高效沉淀池、加砂沉淀池、循环澄清池中的任意一种;沉淀处理单元包括絮凝池和沉淀池，絮凝池的进水口与管道混合单元的出水口相连，絮凝池的出水口与沉淀池的进水口相连。本发明的高精度除氟的污水处理系统能够使污水中的氟含量大幅度的降低，达到排放标准，而且沉降速度快，处理效率高。

  1.一种高精度除氟的污水处理系统，其特征是：包括沿水流方向依次设置的管道混合单元及沉淀处理单元，所述管道混合单元包括依次相连的第一管道混合器(2)、第二管道混合器(3)、用于调节pH值的第三管道混合器(4)及第四管道混合器(5);第一管道混合器(2)上连接有第一药剂投加管线)，所述第一药剂为聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铝中的至少一种;第二管道混合器(3)上连接有第二药剂投加管线)，所述第二药剂为氯化镁、氯化钙、石灰、硫酸钙、氯化铁、硫酸铁中的至少一种;第三管道混合器(4)上连接有第三药剂投加管线)，所述第三药剂为酸或碱，酸为盐酸或硫酸，碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种;第四管道混合器(5)上连接有第四药剂投加管线);所述第四药剂为氯化聚二烯丙基二甲基铵;

  所述沉淀处理单元为高效沉淀池、加砂沉淀池、循环澄清池中的任意一种;所述沉淀处理单元包括絮凝池(6)和沉淀池(7)，絮凝池(6)的进水口与管道混合单元的出水口相连，絮凝池(6)的出水口与沉淀池(7)的进水口相连。

  2.根据权利要求1所述的高精度除氟的污水处理系统，其特征是：所述絮凝池(6)上设置有用来向絮凝池(6)中加入微砂的加砂口(63)。

  3.根据权利要求2所述的高精度除氟的污水处理系统，其特征是：所述沉淀池(7)包括集泥槽(72)，集泥槽(72)上连接有污泥回流泵(8)，污泥回流泵(8)的污泥出口上连接有水力旋流器(9)，水力旋流器(9)的底流出口(91)与絮凝池(6)的加砂口(63)相连。

  4.一种采用如权利要求1-3任意一项所述的高精度除氟的污水处理系统的污水处理方法，其特征是：将污水通入第一管道混合器(2)，与通过第一药剂投加管线)投加的第一药剂混合，出水进入第二管道混合器(3)，与通过第二药剂投加管线)投加的第二药剂混合，出水进入第三管道混合器(4)，与通过第三药剂投加管线)投加的第三药剂混合以调节pH值为5.6-7;调节pH值后的出水进入第四管道混合器(5)，与通过第四药剂投加管线)投加的第四药剂混合;处理后的出水进入絮凝池(6)进行絮凝处理，絮凝处理后的出水进入沉淀池(7)进行沉淀分离。

  5.根据权利要求4所述的污水处理方法，其特征是：第一药剂中铝的摩尔数与待处理污水中氟的摩尔数之比为(0.5-30)：1。

  6.根据权利要求5所述的污水处理方法，其特征是：第一药剂与第二药剂的质量比为(4-25)：1。

  7.根据权利要求6所述的污水处理方法，其特征是：第四药剂的加入量确保第四管道混合器(5)中第四药剂的浓度为30-50mg/L。

  8.根据权利要求4所述的污水处理方法，其特征是：所述絮凝处理包括向絮凝池(6)中加入絮凝剂并混合均匀，絮凝剂的加入量确保絮凝池(6)中絮凝剂的浓度为1-2mg/L。

  9.根据权利要求8所述的污水处理方法，其特征是：所述混合均匀为搅拌6-10min。

  本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种高精度除氟的污水处理系统及污水处理方法。

  随着中国工业的迅猛发展，各种工业废水的排放量也慢慢变得大。其中，含氟工业废水会对人们的身体健康导致非常严重威胁，所以国家对含氟废水的排放要求越来越严格。如《污水综合排放标准》(GB8789-88)中规定，新扩改企业对外排放含氟废水，废水中氟化物含量不允许超出10mg/L;又如《地表水环境品质衡量准则》(GB3838-2002)中规定，地表Ⅳ类、Ⅴ类水中，氟化物最高允许含量为1.5mg/L(以F-计)。

  目前含氟废水的处理一般都会采用钙盐沉淀法进行初步处理使氟化物含量降低到某些特定的程度，然后再通过精度处理(深度除氟处理)使氟化物含量降到更低的水平。钙盐沉淀法进行初步处理可以将废水中的氟化物处理到20mg/L左右，由于氟化钙本身的溶解度以及同离子效应的作用，这种方法很难将氟化物处理到更低的水平。深度除氟处理一般都会采用活性氧化铝吸附，活性氧化铝吸附氟化物饱和后，需要解吸再生，而解吸下来的氟化物仍需要额外处理，导致整个处理工艺冗长且复杂。同时在重复的吸附解吸后，活性氧化铝吸附氟化物的能力不断降低，导致处理后的出水中氟化物含量无法稳定达标，而更换活性氧化铝滤料费用较高。因此，开发一种除氟效果好且除氟效果稳定的深度除氟系统及方法具备极其重大的意义。

  针对现存技术存在的不足，本发明的第一个目的是提供一种高精度除氟的污水处理系统，能够对含氟污水进行高效连续的除氟处理，而且除氟效果稳定。

  本发明的第二个目的是提供一种采用上述高精度除氟的污水处理系统的污水处理方法，该方法工艺简单、效率较高。

  一种高精度除氟的污水处理系统，包括沿水流方向依次设置的管道混合单元及沉淀处理单元，所述管道混合单元包括依次相连的第一管道混合器、第二管道混合器、用于调节pH值的第三管道混合器及第四管道混合器;第一管道混合器上连接有第一药剂投加管线，所述第一药剂为聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铝中的至少一种;第二管道混合器上连接有第二药剂投加管线，所述第二药剂为氯化镁、氯化钙、石灰、硫酸钙、氯化铁、硫酸铁中的至少一种;第三管道混合器上连接有第三药剂投加管线，所述第三药剂为酸或碱，酸为盐酸或硫酸，碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种;第四管道混合器上连接有第四药剂投加管线;所述第四药剂为氯化聚二烯丙基二甲基铵;

  所述沉淀处理单元为高效沉淀池、加砂沉淀池、循环澄清池中的任意一种;所述沉淀处理单元包括絮凝池和沉淀池，絮凝池的进水口与管道混合单元的出水口相连，絮凝池的出水口与沉淀池的进水口相连。

  通过采用上述技术方案，污水处理系统的管道混合单元包括四个依次相连的管道混合器，可以在污水进入絮凝池前分别向各管道混合器中加入不一样的种类的药剂，进行多步混合处理，以高效地、连续地去除污水中的氟，使其转化为沉淀，然后在沉淀处理单元中进行泥水分离，彻底去除氟化物。该系统能在不同的管道混合器中加入不同的药剂，多个管道混合器同时工作，进行连续作业，大幅度的提升了污水处理效率。

  通过采用上述技术方案，絮凝池上设置的加砂口可以向絮凝池中加入微砂，可通过微砂加重絮凝，增大了絮凝后絮体的尺寸，有利于形成更大的矾花。

  本发明进一步设置为：所述沉淀池包括集泥槽，集泥槽上连接有污泥回流泵，污泥回流泵的污泥出口上连接有水力旋流器，水力旋流器的底流出口与絮凝池的加砂口相连。

  通过采用上述技术方案，污泥回流泵能够将沉淀池中分离出的污泥导出并进入水力旋流器。由于污泥中含有微砂，直接排放至污泥池会对后续处理造成影响，如导致设备磨损及堵塞管道等，而且直接排放也会导致微砂的浪费，因此就需要将污泥中的微砂进行分离，但是采用传统的过滤方式会将污泥中所有的固体物质分离出来，微砂分离效果差。而在水力旋流器中，利用旋流作用加速污泥中微砂的沉降，使污泥中的微砂和小部分污泥进入水力旋流器下端的底流出口，进而被送入絮凝池中，有利于在絮凝区形成比较大的矾花，也能够使微砂重复利用，降低污水处理成本。

  将污水通入第一管道混合器，与通过第一药剂投加管线投加的第一药剂混合，出水进入第二管道混合器，与通过第二药剂投加管线投加的第二药剂混合，出水进入第三管道混合器，与通过第三药剂投加管线投加的第三药剂混合以调节pH值为5.6-7;调节pH值后的出水进入第四管道混合器，与通过第四药剂投加管线投加的第四药剂混合;处理后的出水进入絮凝池进行絮凝处理，絮凝处理后的出水进入沉淀池进行沉淀分离。

  通过采用上述技术方案，污水依次进入第一管道混合器和第二管道混合器中，与对应的药剂混合后，再进入第三管道混合器中进行调节pH值，将污水pH值调节为弱酸性，再在第四管道混合器中做处理，通过在四个管道混合器中的处理，使氟形成难溶物，然后进入絮凝池中进行絮凝处理，可以使难溶物结合形成较大的絮凝体，便于沉降，进而在沉淀池中进行沉淀分离。

  本发明进一步设置为：第一药剂中铝的摩尔数与待处理污水中氟的摩尔数之比为(0.5-30)：1。

  通过采用上述技术方案，控制第一药剂中的铝与待处理污水中的氟的摩尔比例，既保证了污水中的氟能够被尽可能多地去除，还避免了第一药剂的浪费。

  通过采用上述技术方案，控制第一药剂和第二药剂的比例，并且使第一药剂的使用量更大，二者结合可以对污水中的氟有明确的目的性地进行深度处理，将污水中的氟含量降到更低。

  本发明进一步设置为：第四药剂的加入量确保第四管道混合器中第四药剂的浓度为30-50mg/L。

  通过采用上述技术方案，在控制第一药剂和第二药剂的量的基础上，进一步控制第四药剂的加入量，使第四药剂与前面加入的几种药剂协同作用的同时还避免了浪费，从整体上控制了成本。

  本发明进一步设置为：所述絮凝处理包括向絮凝池中加入絮凝剂并混合均匀，絮凝剂的加入量确保絮凝池中絮凝剂的浓度为1-2mg/L。

  通过采用上述技术方案，由于在管道混合单元中已经对污水进行了充分的除氟处理，此处加入较少量的絮凝剂，即可使污水中的难溶物快速形成较大矾花，便于快速沉降，提高分离效果。

  通过采用上述技术方案，由于在管道混合单元中已经对污水进行了充分的处理，在絮凝池中仅需要将难溶物进一步凝聚，因此，在絮凝处理时短时间搅拌即可保证絮凝效果，同时提高了整体处理效率。

  第一、本发明的高精度除氟的污水处理系统能够使污水中的氟含量最大限度地降低，达到排放标准。本发明的高精度除氟的污水处理系统具有沉降速度快，处理效率高、便于操作等优点，而且设备占地面积小，大幅度的降低了基建投资成本。

  第二、本发明的管道混合单元中采用管道混合器，具有快速高效混合、结构相对比较简单、节约能源、体积小巧等特点。在不需外动力情况下，水流通过管道混合器会产生分流、交叉混合和反向旋流的作用，使加入的药剂迅速、均匀地扩散到整个水体中，达到瞬间混合的目的。

  第三、采用本发明的高精度除氟的污水处理系统的污水处理方法，不用处理活性氧化铝解析下来的氟化物，工艺简单，并且能稳定达标，处理后的污泥也无需进行额外处理，整体处理成本较低。除氟效果稳定，不存在除氟效果变差及更换滤料的问题。

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