權(quán)利要求

1.含氟廢水一體化處理裝置，其特征在于，包括位于上層的具有周壁的污水處理室和位于下層的污泥處理室，污水處理室由第一隔板分為二個(gè)子處理室，其中一個(gè)子處理室通過第二隔板分為混合室和沉淀室，另一個(gè)子處理室通過第三隔板和第四隔板分為過濾室、吸附室和清水室，按逆時(shí)針方向排序，依次為混合室、沉淀室、過濾室、吸附室和清水室； 混合室具有進(jìn)水管，混合室內(nèi)安裝有加藥計(jì)量器、攪拌器和pH檢測儀，第二隔板高度低于污水處理室周壁高度； 沉淀室內(nèi)壁靠近混合室的一側(cè)設(shè)有第五隔板，第五隔板底部懸空并與第二隔板平行，第五隔板底部低于第二隔板頂部，沉淀室底部為漏斗狀并設(shè)有帶排放閥的排泥管； 在第一隔板中位于沉淀室的隔板段上，在遠(yuǎn)離沉淀室的一側(cè)面的上側(cè)部設(shè)置溢流堰并形成連通過濾室的溢流道，在下側(cè)部設(shè)置將沉淀室與過濾室連通的帶閥門的第一回流管； 過濾室內(nèi)設(shè)有上下兩層可轉(zhuǎn)動(dòng)的濾板，上層濾板內(nèi)裝有粗濾料，下層濾板內(nèi)裝有細(xì)濾料，在沉淀室的壁上設(shè)置用于支撐濾板的可折疊支撐件，過濾室下部設(shè)有第一出水口與吸附室連通； 所述吸附室上部設(shè)有第二出水口和淋洗裝置，中部設(shè)有吸附材料層； 所述清水室設(shè)有第二回流管與吸附室的淋洗裝置連通； 所述污泥處理室包括集水室、污泥濃縮區(qū)、刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)和位于頂部的電機(jī)，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)位于集水室和污泥濃縮區(qū)的下方并和污泥濃縮區(qū)連通，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)位于集水室側(cè)的底部為鏤空結(jié)構(gòu)，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)設(shè)有刮泥板，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸自上而下伸至刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)并與刮泥板連接作為刮泥板的轉(zhuǎn)軸，集水室下側(cè)部設(shè)有第三出水口并通過第三回流管連接混合室，污泥濃縮區(qū)包括上部的進(jìn)泥口和具有伸縮桿、壓板、第二彈簧的壓縮裝置，進(jìn)泥口和沉淀室的排泥管連接，在集水室與污泥濃縮區(qū)之間的壁上設(shè)置若干溢流口；污泥處理室下部連接有排泥區(qū)，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)的鏤空結(jié)構(gòu)與排泥區(qū)相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水一體化處理裝置，其特征在于，在過濾室內(nèi)的側(cè)壁開設(shè)具有上壁、下壁的凹槽，凹槽的與槽口相對(duì)的壁作為底壁，可折疊支撐件包括第一彈簧和支撐板，支撐板一端鉸接在凹槽的下壁，另一端為自由端，自由端通過支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)能夠進(jìn)出凹槽，第一彈簧一端固定在凹槽的底壁，另一端固定在支撐板上，第一彈簧始終為壓縮狀態(tài)。 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氟廢水一體化處理裝置，其特征在于，過濾室底面傾斜，遠(yuǎn)離沉淀室的一端高于靠近沉淀室的一端。 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氟廢水一體化處理裝置，其特征在于，吸附室底面傾斜，遠(yuǎn)離過濾室的一端高于靠近過濾室的一端。 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氟廢水一體化處理裝置，其特征在于，上層濾板和下層濾板分別包括兩塊子濾板，每塊子濾板由轉(zhuǎn)軸和可折疊支撐件支撐為水平狀態(tài)。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含氟廢水一體化處理裝置。

背景技術(shù)

開發(fā)先進(jìn)的污染物修復(fù)技術(shù)和同時(shí)回收有價(jià)值材料已成為環(huán)境資源領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。中國擁有豐富的稀土資源，稀土冶煉過程中產(chǎn)生了大量的高氟廢水，嚴(yán)重危害了環(huán)境和人們的健康。飲用水中氟濃度超過3mg L -1可導(dǎo)致氟中毒（骨骼畸形和牙齒異常）、認(rèn)知障礙、不孕不育以及內(nèi)分泌腺、甲狀腺和腎臟等器官的損害等健康問題。同時(shí)，氟化合物是一類重要的工業(yè)原料，得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的工業(yè)廢水除氟常用處理方法在工業(yè)除氟過程中會(huì)產(chǎn)生大量的CaF 2結(jié)晶污泥，而且含氟污水的處理效果不能達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)。

中國專利《高濃度含氟廢水處理裝置》（202020661064.7）公開了一種高濃度含氟廢水處理裝置，其包括：預(yù)處理槽、設(shè)置在所述預(yù)處理槽上的進(jìn)液管和出液管，以及連接所述出液管的廢水處理設(shè)備；所述預(yù)處理槽包括依次連接的石灰投加槽、鈣鹽投加槽、絮凝反應(yīng)槽和沉淀槽，石灰投加槽連接進(jìn)液管，沉淀槽連接出液管；石灰投加槽內(nèi)設(shè)有pH控制器，鈣鹽投加槽內(nèi)設(shè)有氟離子監(jiān)控儀。該高濃度含氟廢水處理裝置能精確控制加藥量、避免藥劑浪費(fèi)，且具有穩(wěn)定的處理效果，令出水水質(zhì)參數(shù)穩(wěn)定。但該裝置存在占地面積大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述含氟廢水處理裝置占地面積大的問題，本發(fā)明提供含氟廢水一體化處理裝置。

本發(fā)明所述含氟廢水一體化處理裝置，包括位于上層的具有周壁的污水處理室和位于下層的污泥處理室，污水處理室由第一隔板分為二個(gè)子處理室，其中一個(gè)子處理室通過第二隔板分為混合室和沉淀室，另一個(gè)子處理室通過第三隔板和第四隔板分為過濾室、吸附室和清水室，按逆時(shí)針方向排序，依次為混合室、沉淀室、過濾室、吸附室和清水室；

混合室具有進(jìn)水管，混合室內(nèi)安裝有加藥計(jì)量器、攪拌器和pH檢測儀，第二隔板高度低于污水處理室周壁高度；

沉淀室內(nèi)壁靠近混合室的一側(cè)設(shè)有第五隔板，第五隔板底部懸空并與第二隔板平行，第五隔板底部低于第二隔板頂部，沉淀室底部為漏斗狀并設(shè)有帶排放閥的排泥管；

在第一隔板中位于沉淀室的隔板段上，在遠(yuǎn)離沉淀室的一側(cè)面的上側(cè)部設(shè)置溢流堰并形成連通過濾室的溢流道，在下側(cè)部設(shè)置將沉淀室與過濾室連通的帶閥門的第一回流管；

過濾室內(nèi)設(shè)有上下兩層可轉(zhuǎn)動(dòng)的濾板，上層濾板內(nèi)裝有粗濾料，下層濾板內(nèi)裝有細(xì)濾料，在沉淀室的壁上設(shè)置用于支撐濾板的可折疊支撐件，過濾室下部設(shè)有第一出水口與吸附室連通；

上述吸附室上部設(shè)有第二出水口和淋洗裝置，中部設(shè)有吸附材料層；

上述清水室設(shè)有第二回流管與吸附室的淋洗裝置連通；

上述污泥處理室包括集水室、污泥濃縮區(qū)、刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)和位于頂部的電機(jī)，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)位于集水室和污泥濃縮區(qū)的下方并和污泥濃縮區(qū)連通，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)位于集水室側(cè)的底部為鏤空結(jié)構(gòu)，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)設(shè)有刮泥板，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸自上而下伸至刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)并與刮泥板連接作為刮泥板的轉(zhuǎn)軸，集水室下側(cè)部設(shè)有第三出水口并通過第三回流管連接混合室，污泥濃縮區(qū)包括上部的進(jìn)泥口和具有伸縮桿、壓板、第二彈簧的壓縮裝置，進(jìn)泥口和沉淀室的排泥管連接，在集水室與污泥濃縮區(qū)之間的壁上設(shè)置若干溢流口；污泥處理室下部連接有排泥區(qū)，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)的鏤空結(jié)構(gòu)與排泥區(qū)相連通。

上述第五隔板起到引流作用，懸浮物會(huì)直接沿著第五隔板向下沉淀。上述過濾室中省略了反沖洗裝置，通過濾板的排布，達(dá)到反沖洗效果。將刮泥板和污泥濃縮區(qū)聯(lián)動(dòng)，不僅增加了污泥濃縮量，還方便污泥濃縮后刮泥板的后續(xù)處理。設(shè)置溢流口有利于壓縮后的污水經(jīng)過溢流達(dá)到回流水里含更少的雜質(zhì)，方便二次處理。

為了方便濾板旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)及得到穩(wěn)定支撐，在過濾室內(nèi)的側(cè)壁開設(shè)具有上壁、下壁的凹槽，凹槽的與槽口相對(duì)的壁作為底壁，可折疊支撐件包括第一彈簧和支撐板，支撐板一端鉸接在凹槽的下壁，另一端為自由端，自由端通過支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)能夠進(jìn)出凹槽，第一彈簧一端固定在凹槽的底壁，另一端固定在支撐板上，第一彈簧始終為壓縮狀態(tài)。

為了能夠使污水在自身重力下回流，而節(jié)約成本，過濾室底面傾斜，遠(yuǎn)離沉淀室的一端高于靠近沉淀室的一端。

為了能夠使污水在自身重力下回流，而節(jié)約成本，吸附室底面傾斜，遠(yuǎn)離過濾室的一端高于靠近過濾室的一端。

為了方便濾板翻轉(zhuǎn)，上層濾板和下層濾板分別包括兩塊子濾板，每塊子濾板由轉(zhuǎn)軸和可折疊支撐件支撐為水平狀態(tài)。

有益效果：本發(fā)明通過將以往含氟廢水處理裝置分離獨(dú)立的各處理室集成到一起形成一體化結(jié)構(gòu)，能夠極大地減少裝置的占地面積；通過使可折疊支撐件能夠被旋轉(zhuǎn)的濾板推進(jìn)凹槽從而實(shí)現(xiàn)濾板翻轉(zhuǎn)，及在濾板翻轉(zhuǎn)后可折疊支撐件能夠復(fù)位而繼續(xù)穩(wěn)定支撐濾板；通過將過濾室底面設(shè)置成傾斜，能夠利用重力作用使水流自動(dòng)流動(dòng)，達(dá)到清理沉淀物的目的，從而節(jié)約大量的成本；通過將吸附室底面設(shè)置成傾斜，能夠利用重力作用使水流自動(dòng)流動(dòng)，達(dá)到清理沉淀物的目的，從而節(jié)約大量的成本；通過將上層濾板和下層濾板均設(shè)為兩塊子濾板，而方便濾板翻轉(zhuǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明含氟廢水一體化處理裝置的俯視排列示意圖；

圖2為沿圖1中AA線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為沿圖1中BB線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為沿圖1中CC線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為可折疊支撐件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為污泥處理室的俯視圖；

圖7為沿圖6中DD線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為沿圖6中EE線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、混合室；1-1、進(jìn)水管；1-2、pH檢測儀；1-3、加藥計(jì)量器；1-4、攪拌器；2、沉淀室；2-1、排泥管；2-2、溢流堰；3、過濾室；3-1、第一回流管；3-2、濾板；3-3、細(xì)濾料；3-4、可折疊支撐件；3-41、凹槽；3-42、第一彈簧；3-43、支撐板；3-5、粗濾料；3-6、第一出水口；3-7、第一轉(zhuǎn)軸；4、吸附室；4-1、吸附材料層；4-2、淋洗裝置；4-3、第二出水口； 5、清水室；5-1、第二回流管；6、污泥處理室；6-1、污泥濃縮區(qū)；6-2、集水室；6-3、伸縮桿；6-4、壓板；6-5、第二彈簧；6-6、進(jìn)泥口；6-7、第三出水口；6-8、第三回流管；6-9、第二轉(zhuǎn)軸；6-10、刮泥板；6-11、鏤空結(jié)構(gòu)；6-12、排泥區(qū)；6-13、電機(jī)；a、第一隔板；b、第二隔板；c、第三隔板；d、第四隔板；e、第五隔板。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

如1-8圖所示，一種含氟廢水一體化處理裝置，包括位于上層的具有周壁的污水處理室和位于下層的污泥處理室6，污水處理室由第一隔板a分為二個(gè)子處理室，其中一個(gè)子處理室通過第二隔板b分為混合室1和沉淀室2，另一個(gè)子處理室通過平行的第三隔板c和第四隔板d分為過濾室3、吸附室4和清水室5，按逆時(shí)針方向排序，依次為混合室1、沉淀室2、過濾室3、吸附室4和清水室5。

混合室1具有進(jìn)水管1-1，混合室1內(nèi)安裝有加藥計(jì)量器1-3、攪拌器1-4和pH檢測儀1-2，第二隔板b高度低于污水處理室周壁高度。

沉淀室2內(nèi)壁靠近混合室1的一側(cè)設(shè)有第五隔板e(cuò)，第五隔板e(cuò)底部懸空并與第二隔板b平行，第五隔板e(cuò)底部低于第二隔板b頂部，沉淀室2底部為漏斗狀并設(shè)有帶排放閥的排泥管2-1。

在第一隔板a中位于沉淀室2的隔板段上，在遠(yuǎn)離沉淀室2的一側(cè)面的上側(cè)部設(shè)置溢流堰2-2并形成連通過濾室3的溢流道，在下側(cè)部設(shè)置將沉淀室2與過濾室3連通的帶回流閥的第一回流管3-1。

過濾室3內(nèi)設(shè)有上下兩層可轉(zhuǎn)動(dòng)的濾板3-2，上層濾板內(nèi)裝有粗濾料3-5，下層濾板內(nèi)裝有細(xì)濾料3-3，上層濾板和下層濾板分別包括兩塊子濾板，各子濾板分別安裝在各轉(zhuǎn)軸上，該各轉(zhuǎn)軸記為第一轉(zhuǎn)軸3-7，在沉淀室2的壁上設(shè)置用于支撐濾板的可折疊支撐件3-4，每塊子濾板由第一轉(zhuǎn)軸3-7和可折疊支撐件3-4支撐為水平狀態(tài)，過濾室3下部設(shè)有第一出水口3-6與吸附室4連通，過濾室3底面傾斜，遠(yuǎn)離沉淀室2的一端高于靠近沉淀室2的一端。

在過濾室3內(nèi)的側(cè)壁開設(shè)具有上壁、下壁的凹槽3-41，凹槽3-41的與槽口相對(duì)的壁作為底壁，上述可折疊支撐件3-4包括第一彈簧3-42和支撐板3-43，支撐板3-43一端鉸接在凹槽3-41的下壁，另一端為自由端，自由端通過支撐板3-43轉(zhuǎn)動(dòng)能夠進(jìn)出凹槽3-41，第一彈簧3-42一端固定在凹槽3-41的底壁，另一端固定在支撐板3-43上，第一彈簧3-42始終為壓縮狀態(tài)。各子濾板遠(yuǎn)離支撐板3-43的一端能夠繞軸旋轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)至支撐板3-43的下方，朝上推動(dòng)支撐板3-43進(jìn)入凹槽3-41，在子濾板翻轉(zhuǎn)后與支撐板3-43分離，支撐板3-43在第一彈簧3-42彈力作用下復(fù)位成水平狀態(tài)后，并可繼續(xù)支撐子濾板。

上述吸附室4上部設(shè)有第二出水口4-3和淋洗裝置4-2，中部設(shè)有吸附材料層4-1，吸附室4底面傾斜，遠(yuǎn)離過濾室3的一端高于靠近過濾室3的一端，用于淋洗水靠重力回流到過濾室3中。

上述清水室5設(shè)有第二回流管5-1與吸附室4的淋洗裝置4-2連通。

上述污泥處理室6包括集水室6-2、污泥濃縮區(qū)6-1、刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)和位于頂部的電機(jī)6-13，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)位于集水室6-2和污泥濃縮區(qū)6-1的下方并和污泥濃縮區(qū)6-1連通，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)位于集水室6-2側(cè)的底部為鏤空結(jié)構(gòu)6-11，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)設(shè)有刮泥板，電機(jī)6-13的轉(zhuǎn)動(dòng)軸自上而下伸至刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)并與刮泥板連接作為刮泥板的轉(zhuǎn)軸，記為第二轉(zhuǎn)軸6-9，集水室6-2下側(cè)部設(shè)有第三出水口6-7并通過第三回流管6-8連接混合室1，污泥濃縮區(qū)6-1包括上部的進(jìn)泥口6-6和具有伸縮桿6-3、壓板6-4、第二彈簧6-5的壓縮裝置，進(jìn)泥口6-6和沉淀室2的排泥管2-1連接，在集水室6-2與污泥濃縮區(qū)6-1之間的壁上設(shè)置若干溢流口；污泥處理室6下部連接有排泥區(qū)6-12，刮泥板轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)的鏤空結(jié)構(gòu)6-11與排泥區(qū)6-12相連通。

上述吸附材料層4-1的吸附材料的制備步驟如下：

步驟1：將0.3g三甲氨基甲烷溶解在250mL去離子水中；

步驟2：用0.2mol/L的HCl調(diào)節(jié)步驟1溶液pH至8.5；

步驟3：添加0.5g鹽酸多巴胺和0.5g活化納米Al 2O 3，以獲得10mM的Tris多巴胺緩沖溶液；

步驟4：將含有聚醚基團(tuán)的聚氨酯泡沫（PUF）浸入4g/L聚乙烯亞胺（PEI）水溶液中1h，以改善泡沫的親水性和潤濕性；

步驟5：使用去離子水清洗PUF三次；

步驟6：將其轉(zhuǎn)移到多巴胺緩沖溶液中進(jìn)行攪拌，攪拌持續(xù)4小時(shí)，以形成PUF-Al 2O 3復(fù)合泡沫。

采用上述的含氟廢水一體化處理裝置進(jìn)行廢水處理的方法，具有如下步驟：

1）含氟離子廢水通過進(jìn)水管1-1進(jìn)入混合室1中，首先通過投加酸堿溶液對(duì)廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)，廢水ph值由pH檢測儀1-2進(jìn)行全程監(jiān)控，接著通過加藥裝置對(duì)混合室1中的廢水進(jìn)行藥劑投加，攪拌器1-4對(duì)投加藥劑的廢水進(jìn)行攪拌混合處理。

2）接著，混合后的廢水漫過第二隔板b進(jìn)入沉淀室2中，通過重力的作用，大的絮凝物沉到沉淀室2底部，最終由底部排泥管2-1進(jìn)入污泥處理室6，上清液通過沉淀室2上部的溢流道進(jìn)入過濾室3。

3）廢水由上往下經(jīng)過兩排分別裝有粗濾料3-5和細(xì)濾料3-3的濾板進(jìn)行過濾，由于長時(shí)間使用會(huì)造成濾料堵塞，在使用一定時(shí)間后可通過第一轉(zhuǎn)軸3-7帶動(dòng)濾板使其上下面互換，從而達(dá)到反沖洗的目的，經(jīng)過多次過濾，原處于上表面的懸浮物經(jīng)過濾板旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)移到底面，由于過濾室3底面設(shè)計(jì)成向沉淀室2方向傾斜，所以下來的懸浮物會(huì)停留在第一回流管3-1口處，最終會(huì)在吸附室4沖洗時(shí)隨水流流回沉淀室2繼續(xù)沉淀去除，這樣設(shè)計(jì)不僅省略了以往專門設(shè)置的反沖洗裝置，通過濾板的排布，達(dá)到反沖洗效果，減少了反沖洗帶來的能源消耗和水資源浪費(fèi)，還能做到過濾板濾料的長期使用。

4）接著，過濾后的水經(jīng)過過濾室3底部的第一出水口3-6進(jìn)入吸附室4，水進(jìn)入吸附室4后自下而上經(jīng)過吸附區(qū)，在PUF-Al 2O 3復(fù)合泡沫的吸附下進(jìn)一步降低水中的氟離子濃度，PUF-Al 2O 3復(fù)合泡沫具有很好的親水性、穩(wěn)定性，以及可多次重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，在水中不僅發(fā)揮優(yōu)秀的吸附效果，還有助于后期回收，在一段時(shí)間的吸附之后，先打開過濾室回流閥與第一出水口3-6，再通過四周連通的淋洗裝置4-2對(duì)吸附材料層4-1進(jìn)行沖洗，淋洗水由吸附室4傾斜底面回流至過濾室3中，帶動(dòng)過濾室3底部的懸浮物質(zhì)回流至沉淀室2中繼續(xù)處理。

5）接著，吸附室4中的上清液通過第二出水口4-3進(jìn)入清水室5中，清水室5中的水可通過第二回流管5-1回流到吸附室4中作為淋洗裝置4-2用水。

6）接著，上述沉淀室2內(nèi)污泥經(jīng)排泥管2-1通過進(jìn)泥口6-6進(jìn)入污泥處理室6，在壓縮裝置的作用下壓板6-4對(duì)污泥進(jìn)行濃縮，使泥與水分離，壓濾出的水經(jīng)過溢流口進(jìn)入集水區(qū)，集水區(qū)內(nèi)的水經(jīng)第三出水口6-7再通過第三回流管6-8回流至混合室1中進(jìn)行再次處理；污泥處理室6底部的刮泥板6-10由電機(jī)6-13帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸6-9旋轉(zhuǎn)，對(duì)壓縮后的污泥進(jìn)行處理，壓縮后的污泥在刮泥板6-10的作用下由底部的鏤空結(jié)構(gòu)6-11進(jìn)入排泥區(qū)6-12，最終排出。

上述未特別提及的技術(shù)均參照現(xiàn)有技術(shù)。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對(duì)本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。

含氟廢水一體化處理裝置.pdf