技术领域：
本发明涉及特种工业废水处理领域，具体涉及一种用于
光伏废水的高效除硅除氟系统及其方法。
技术背景：
光伏企业在对硅材料的清洗、研磨、精磨、切割、刻蚀等生产环节使用了大量的氢氟酸，产生了大量高浓度含硅、含氟废水，直接影响后续处理及回用工艺的稳定运行。
现有的光伏废水处理方法大多只关注氟化物的去除，没有考虑硅及其化合物的去除，导致了后续处理管路和处理设施污堵严重，难以正常运行，处理以后的污水无法实现再生利用、除氟药剂投加量大等一系列问题。
技术实现要素：
：
本发明所要解决的技术问题是提供一种光伏废水高效除氟除硅系统，它在现有光伏废水除氟工艺的基础上增加了除硅系统，解决了后续处理系统管道和设施污堵、难以回用的问题，通过投加药剂的选择和合理的控制条件，降低了药剂投加量和处理成本。此外，本发明还提供了一种光伏废水处理方法。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
本发明公开了一种光伏废水除硅除氟系统，包括依次连接的均质调节池、浅层气浮单元、一级除氟除硅单元及二级除氟单元，系统产生的污泥经深度脱水后外运。所述的均质调节池与浅层气浮单元之间设有自吸泵，所述的浅层气浮单元、一级除硅除氟单元以及二级除氟单元采用重力流管道连接，系统产生的污泥通过污泥泵送至深度脱水系统，污水经除硅除氟处理后进入后续处理单元。
(1)作为优选的技术方案：所述的均质调节池，采用完全混合模式设计，停留时间充分考虑废水排放的时段分布，不应小于48小时。
(2)作为优选的技术方案：所述的浅层气浮单元利用原水呈强酸性的特点，投加三氯化铁作为絮凝剂，阳离子pam作为助凝剂，采用气浮原理去除污水中大量以单质和胶体形式存在硅。
(3)作为优选的技术方案：所述的一级除硅除氟单元，首先投加氧化钙在将ph调节至10-11的同时，补充了部分钙离子；然后投加足量的氯化钙，在强碱性环境下钙离子与硅酸根结合形成硅酸钙沉淀，氟离子与钙离子结合形成氟化钙；再投加pac作为絮凝剂，将小颗粒的硅酸钙颗粒絮凝成较大絮体，最后投加阳离子pam作为助凝剂。泥水混合物在沉淀区实现泥水分离，沉淀区采用斜板沉淀池的形式，停留时间大于2.5小时，池深大于6m。
(4)作为优选的技术方案：所述的二级除氟单元，首先投加盐酸将ph调节至6.5-7.5，然后投加氯化钙引入过量的钙离子，在保障出水氟化物控制在8mg/l的前提下，出水钙离子浓度应维持在200mg/l以上。钙离子与氟离子接触形成氟化钙颗粒后，投加200-300mg/lpac作为絮凝剂，投加5-10mg/l阳离子pam作为助凝剂，完成混凝反应后进入沉淀区。沉淀区采用斜板沉淀池的形式，停留时间大于2.5h，池深大于6m。
有益效果
本发明一种光伏废水高效除硅除氟系统针对光伏废水呈强酸性的水质特点，将浅层气浮单元作为第一处理环节，将一级除硅除氟单元作为第二处理环节，将二级除氟单元作为第三处理环节。通过合理设置处理环节顺序，明确各单元操作条件，最大程度的降低加药量，节约运行成本。降低了硅和氟对后续处理系统的影响，解决了制约回用的关键性因素。
附图说明：
下面结合附图和具体实施案例对本发明作进一步说明。
图1为本发明一种光伏废水高效除硅除氟系统的工艺流程图。
其中，附图标记具体说明如下：均质调节池1、浅层气浮单元2、一级除硅除氟单元3、二级除氟单元4、污泥深度脱水系统5。
具体实施方式：
如图1所示，一种光伏废水高效除硅除氟系统，包括依次连接的均质调节池1，浅层气浮单元2、一级除硅除氟单元3、二级除氟单元4，此外还包括污泥深度脱水系统5。
所述的均质调节池1与浅层气浮单元2之间设有自吸泵，所述的浅层气浮单元2、一级除硅除氟单元3以及二级除氟单元4采用重力流管道连接，系统产生的污泥通过污泥泵送至深度脱水系统5，污水经除硅除氟处理后进入后续处理单元。
本发明的处理工艺如下：厂区污水通过压力流排入均质调节池1；在自吸泵的抽送下排入浅层气浮池2，投加三氯化铁作为絮凝剂和阳离子pam作为助凝剂后采用气浮原理去除污水中的胶体硅和单质硅；之后通过重力流管道进入一级除硅除氟单元3，先投加氧化钙将ph调至10-11，投加氯化钙补充钙离子，离子性硅与钙离子形成硅酸钙颗粒，氟离子与钙离子形成氟化物颗粒，然后投加pac作为絮凝剂，投加阳离子pam作为助凝剂，形成大量可沉絮体后进入沉淀区，通过泥水分离后，污泥由污泥泵送至深度脱水系统5，上清液进入二级除氟单元3。在二级除氟单元3内，首先投加盐酸将ph调节至6.5-7.5，然后投加氯化钙引入过量的钙离子，在保障出水氟化物控制在8mg/l的前提下，出水钙离子浓度应维持在200mg/l以上。钙离子与氟离子接触形成氟化钙颗粒后，投加200-300mg/lpac作为絮凝剂，投加5-10mg/l阳离子pam作为助凝剂，完成混凝反应后进入沉淀区。在沉淀区泥水分离后，沉淀污泥通过污泥泵送至深度脱水系统5，上清液进入后续处理系统继续处理。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用于限制本发明。对于本发明所述技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以作出若干推演、变形或替换。
技术特征：
1.一种用于光伏废水的高效除氟除硅系统，其特征在于，包括依次连接的均质调节池，浅层气浮单元、一级除硅除氟单元、二级除氟单元，系统产生的污泥通过污泥泵送至污泥深度脱水系统，经除硅除氟处理后的污水进入后续处理系统继续处理；
所述的均质调节池与浅层气浮单元之间设有自吸泵，所述的浅层气浮单元、一级除硅除氟单元以及二级除氟单元采用重力流管道连接，系统产生的污泥通过污泥泵送至深度脱水系统，污水经除硅除氟处理后进入后续处理单元。
2.如权利要求1所述的一种用于光伏废水的高效除氟除硅系统，其特征在于：所述的均质调节池，采用完全混合模式设计，停留时间充分考虑废水排放的时段分布，不应小于48小时。
3.如权利要求1所述的一种用于光伏废水的高效除氟除硅系统，其特征在于：所述的浅层气浮单元利用原水呈强酸性的特点，投加三氯化铁作为絮凝剂，阳离子pam作为助凝剂，采用气浮原理去除污水中大量以单质和胶体形式存在硅。
4.如权利要求1所述的一种用于光伏废水的高效除氟除硅系统，其特征在于：所述的一级除硅除氟单元，首先投加氧化钙在将ph调节至10-11的同时，补充了部分钙离子；然后投加足量的氯化钙，在强碱性环境下钙离子与硅酸根结合形成硅酸钙沉淀，氟离子与钙离子结合形成氟化钙；再投加pac作为絮凝剂，将小颗粒的硅酸钙颗粒絮凝成较大絮体，最后投加阳离子pam作为助凝剂。泥水混合物在沉淀区实现泥水分离，沉淀区采用斜板沉淀池的形式，停留时间大于2.5小时，池深大于6m。
5.如权利要求1所述的一种用于光伏废水的高效除氟除硅系统，其特征在于：所述的二级除氟单元，首先投加盐酸将ph调节至6.5-7.5，然后投加氯化钙引入过量的钙离子，在保障出水氟化物控制在8mg/l的前提下，出水钙离子浓度应维持在200mg/l以上；钙离子与氟离子接触形成氟化钙颗粒后，投加200-300mg/lpac作为絮凝剂，投加5-10mg/l阳离子pam作为助凝剂，完成混凝反应后进入沉淀区；沉淀区采用斜板沉淀池的形式，停留时间大于2.5h，池深大于6m。
6.如权利要求1所述的一种用于光伏废水的高效除氟除硅系统，其特征在于：将浅层气浮单元作为第一处理环节，将一级除硅除氟单元作为第二处理环节，将二级除氟单元作为第三处理环境；通过合理设置处理环节顺序，利用原水的水质特点，明确各单元操作条件，最大程度的降低加药量，节约运行成本。
7.采用如权利要求1所述的一种用于光伏废水高效除氟除硅系统进行除氟除硅的方法：
厂区污水通过压力流排入均质调节池；在自吸泵的抽送下排入浅层气浮池，投加三氯化铁作为絮凝剂和阳离子pam作为助凝剂后采用气浮原理去除污水中的胶体硅和单质硅；之后通过重力流管道进入一级除硅除氟单元，
所述一级除硅除氟单元先投加氧化钙将ph调至10-11，投加氯化钙补充钙离子，离子性硅与钙离子形成硅酸钙颗粒，氟离子与钙离子形成氟化钙颗粒，然后投加pac作为絮凝剂，投加阳离子pam作为助凝剂，形成大量可沉絮体后进入沉淀区，通过泥水分离后，污泥由污泥泵送至深度脱水系统，上清液进入二级除氟单元；
在所述二级除氟单元内，首先投加盐酸将ph调节至6.5-7.5，然后投加氯化钙引入过量的钙离子，在保障出水氟化物控制在8mg/l的前提下，出水钙离子浓度应维持在200mg/l以上；钙离子与氟离子接触形成氟化钙颗粒后，投加200-300mg/lpac作为絮凝剂，投加5-10mg/l阳离子pam作为助凝剂，完成混凝反应后进入沉淀区；
在所述沉淀区泥水分离后，沉淀污泥通过污泥泵送至深度脱水系统，上清液进入后续处理系统继续处理。
技术总结
本发明公开了一种光伏废水除硅除氟系统，包括依次连接的均质调节池、浅层气浮单元、一级除氟除硅单元及二级除氟单元，系统产生的污泥经深度脱水后外运。所述的均质调节池与浅层气浮单元之间设有自吸泵，所述的浅层气浮单元、一级除硅除氟单元以及二级除氟单元采用重力流管道连接，系统产生的污泥通过污泥泵送至深度脱水系统，污水经除硅除氟处理后进入后续处理单元；本发明通过合理安排处理工序，在确保除硅除氟效果的同时，节省了加药量、降低了运行成本，保障了后续处理系统的稳定运行。
技术研发人员：唐凯峰;王旭阳;时贤;刘博才;董志虎;岳尚超
受保护的技术使用者：天津市市政工程设计研究院
技术研发日：2020.09.16
技术公布日：2021.01.01
声明：
“用于光伏废水的高效除硅除氟系统及其方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：天津市市政工程设计研究院
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2024年06月28日 ~ 30日 
