荷蘭DHV公司的粒丸反應(yīng)器及其處理含氟廢水典型案例介紹

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的含氟廢水若直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的影響和破壞。針對(duì)傳統(tǒng)處理方法在處理高濃度含氟廢水中存在的弊端，DHV公司設(shè)計(jì)研發(fā)了粒丸反應(yīng)器。介紹了該工藝的反應(yīng)機(jī)理、工藝特點(diǎn)，并結(jié)合某化工廠廢水處理項(xiàng)目，詳細(xì)闡述了其設(shè)計(jì)特點(diǎn)，分析了運(yùn)行過(guò)程中的影響因素、存在的問(wèn)題及解決方法。

作者簡(jiǎn)介：步春梅(1978—)，女，北京人，本科，工程師，主要從事廢水處理設(shè)計(jì)工作。

目前，國(guó)內(nèi)常用的含氟廢水處理方法主要有：化學(xué)沉淀法(投加石灰/石灰乳，氯化鈣等)、混凝沉降法、吸附法和電滲析法等。上述方法均是以污泥或廢棄物的形式將廢水中的氟去除，無(wú)法達(dá)到節(jié)約資源回收利用的目的。粒丸反應(yīng)器（Crystalactor®）則是致力于去除廢水中氟化物并予以回收再利用的高效誘導(dǎo)結(jié)晶工藝。該工藝摒除了傳統(tǒng)方法產(chǎn)生大量污泥、泥渣沉降緩慢、脫水困難等缺陷，使目標(biāo)污染物得以回收利用，切合了可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保理念。

粒丸反應(yīng)器基本原理及特點(diǎn)

粒丸反應(yīng)器是一種上升流式流化床反應(yīng)裝置（如圖1所示），誘導(dǎo)結(jié)晶異相成核原理。該工藝在柱狀反應(yīng)器內(nèi)填充誘晶載體，通過(guò)投加特定的化學(xué)藥劑使廢水中的目標(biāo)離子以某種結(jié)晶形式在誘晶載體表面析出而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中目標(biāo)污染物的去除以及資源物質(zhì)回收。

廢水通過(guò)布水系統(tǒng)由反應(yīng)器底部送入，并維持一定的上升流速，使反應(yīng)器內(nèi)晶種/粒丸在運(yùn)行過(guò)程中呈流化狀態(tài)。向廢水中投加化學(xué)藥劑(對(duì)除氟系統(tǒng)，一般投加氯化鈣溶液)，使氟離子與鈣離子發(fā)生反應(yīng)，并在晶種表面以氟化鈣結(jié)晶形式析出并增長(zhǎng)，形成中心為晶種、外層包裹高純度氟化鈣結(jié)晶體的粒狀物體——粒丸。

圖1粒丸反應(yīng)器示意

通過(guò)對(duì)各種工藝參數(shù)和反應(yīng)條件的控制（如上升流速、離子強(qiáng)度、流化狀態(tài)等），可以最大程度地防止廢水中其它組分的干擾和共結(jié)晶產(chǎn)物的形成，以保證氟離子的去除率和得到高純度的氟化鈣結(jié)晶體（螢石）。

與其它處理工藝相比，粒丸反應(yīng)器具有如下的工藝特點(diǎn)：①出水水質(zhì)穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)?？筛鶕?jù)進(jìn)水中氟離子的變化，自動(dòng)調(diào)整藥劑的投加量，以保證穩(wěn)定的出水水質(zhì)。②采用流化床形式，有效避免了反應(yīng)過(guò)程結(jié)塊污堵問(wèn)題。

可保持上升流速在40~80m/h，設(shè)備布置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。③通過(guò)結(jié)晶過(guò)程去除或回收氟離子，不產(chǎn)生污泥，只產(chǎn)生氟化鈣結(jié)晶粒丸，無(wú)二次污染。粒丸純度高(大于90%)，含水率低(小于5%)，粒丸組分構(gòu)成如圖2所示。

圖2粒丸組分構(gòu)成

經(jīng)反應(yīng)器排出的粒丸可快速瀝除水分，在室溫下自然干燥后即可達(dá)到近似無(wú)水的狀態(tài)，便于運(yùn)輸及后續(xù)回用；基于結(jié)晶過(guò)程產(chǎn)生的高純度粒丸可回收利用，系統(tǒng)運(yùn)行后可望產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

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