全文摘要
本实用新型公开了一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，包括通过输水管道依次连接的水解调节池、复合式两级AO生物池、二沉池、粉碳吸附池、PH调节及磁加载混凝澄清除氟池、氟吸附滤池和臭氧氧化池；所述水解调节池的废水入口连接预处理后的排水管道；所述臭氧氧化池的出口经管道送至受纳水体；所述二沉池产生的部分污泥回流至所述水解调节池；所述氟吸附滤池的氟吸附剂再生产生的废水经中和后排入所述水解调节池继续处理。本实用新型将物化、生化以及化学手段有机结合，对COD、BOD、NH3‑N、TN、TP等常规污染物去除具有较好效果，能够保证氟化物指标达标饮用水标准，具有投资少、布置紧凑、运行成本较低、自动化程度高等优点。
主设计要求
1.一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，包括：水解调节池(1)，所述水解调节池(1)的废水入口连接预处理后的排水管道；复合式两级AO生物池(2)，所述复合式两级AO生物池(2)的入口通过输水管道与所述水解调节池(1)的出口相连接；所述复合式两级AO生物池(2)采用两段缺氧好氧串联形式，包括依次串联的：一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池和二级好氧池；内回流管道，将所述一级好氧池末端产生的混合液作为内回流混合液回流至所述一级缺氧池；二沉池(3)，所述二沉池(3)的入口通过输水管道与所述复合式两级AO生物池(2)的出口相连接；外回流管道，将所述二沉池(3)沉淀产生的污泥的第一部分作为外回流污泥回流至所述一级缺氧池；水解接种管道，将所述二沉池(3)沉淀产生的污泥的第二部分作为水解接种污泥回流至所述水解调节池(1)；剩余污泥排放管道，将所述二沉池(3)沉淀产生的污泥除去第一部分和第二部分的其余部分作为剩余污泥排放；粉碳吸附池(4)，所述粉碳吸附池(4)的入口通过输水管道与所述二沉池(3)的出口相连接；pH调节及磁加载混凝澄清除氟池(5)，所述pH调节及磁加载混凝澄清除氟池(5)的入口通过输水管道与所述粉碳吸附池(4)的出口相连接；所述pH调节及磁加载混凝澄清除氟池(5)包括依次串联的：投加pH中和剂和氯化钙的pH中和池、投加混凝剂的第一混凝池、投加磁粉的第二混凝池、投加助凝剂的第三混凝池、沉淀池和中间过渡池；含磁污泥回流管道，将所述沉淀池产生的沉淀污泥一部分回流至所述第二混凝池；含磁污泥分离管道，将所述沉淀池产生的沉淀污泥其余部分输送至磁分离系统(25)，所述磁分离系统(25)将所述沉淀池产生的沉淀污泥其余部分分离为磁粉和化学污泥，所述磁粉回流至所述第二混凝池，所述化学污泥排放；填充有氟吸附剂的氟吸附滤池(6)，所述氟吸附滤池(6)的入口通过输水管道与所述pH调节及磁加载混凝澄清除氟池(5)的出口相连接；再生液回流管道，将所述氟吸附滤池(6)中所述氟吸附剂再生产生的废水作为回流再生液回流至废水中和池(7)；废水中和池(7)，所述废水中和池(7)的出口通过输水管道与所述水解调节池(1)的入口相连接；臭氧氧化池(8)，所述臭氧氧化池(8)的入口通过输水管道与所述氟吸附滤池(6)的出口相连接，所述臭氧氧化池(8)的出口通过管道送至受纳水体。
设计方案
1.一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，包括：
水解调节池(1)，所述水解调节池(1)的废水入口连接预处理后的排水管道；
复合式两级AO生物池(2)，所述复合式两级AO生物池(2)的入口通过输水管道与所述水解调节池(1)的出口相连接；所述复合式两级AO生物池(2)采用两段缺氧好氧串联形式，包括依次串联的：一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池和二级好氧池；
内回流管道，将所述一级好氧池末端产生的混合液作为内回流混合液回流至所述一级缺氧池；
二沉池(3)，所述二沉池(3)的入口通过输水管道与所述复合式两级AO生物池(2)的出口相连接；
外回流管道，将所述二沉池(3)沉淀产生的污泥的第一部分作为外回流污泥回流至所述一级缺氧池；
水解接种管道，将所述二沉池(3)沉淀产生的污泥的第二部分作为水解接种污泥回流至所述水解调节池(1)；
剩余污泥排放管道，将所述二沉池(3)沉淀产生的污泥除去第一部分和第二部分的其余部分作为剩余污泥排放；
粉碳吸附池(4)，所述粉碳吸附池(4)的入口通过输水管道与所述二沉池(3)的出口相连接；
pH调节及磁加载混凝澄清除氟池(5)，所述pH调节及磁加载混凝澄清除氟池(5)的入口通过输水管道与所述粉碳吸附池(4)的出口相连接；所述pH调节及磁加载混凝澄清除氟池(5)包括依次串联的：投加pH中和剂和氯化钙的pH中和池、投加混凝剂的第一混凝池、投加磁粉的第二混凝池、投加助凝剂的第三混凝池、沉淀池和中间过渡池；
含磁污泥回流管道，将所述沉淀池产生的沉淀污泥一部分回流至所述第二混凝池；
含磁污泥分离管道，将所述沉淀池产生的沉淀污泥其余部分输送至磁分离系统(25)，所述磁分离系统(25)将所述沉淀池产生的沉淀污泥其余部分分离为磁粉和化学污泥，所述磁粉回流至所述第二混凝池，所述化学污泥排放；
填充有氟吸附剂的氟吸附滤池(6)，所述氟吸附滤池(6)的入口通过输水管道与所述pH调节及磁加载混凝澄清除氟池(5)的出口相连接；
再生液回流管道，将所述氟吸附滤池(6)中所述氟吸附剂再生产生的废水作为回流再生液回流至废水中和池(7)；
废水中和池(7)，所述废水中和池(7)的出口通过输水管道与所述水解调节池(1)的入口相连接；
臭氧氧化池(8)，所述臭氧氧化池(8)的入口通过输水管道与所述氟吸附滤池(6)的出口相连接，所述臭氧氧化池(8)的出口通过管道送至受纳水体。
2.根据权利要求1所述的一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，所述水解调节池(1)采用机械推流、廊道式布置。
3.根据权利要求1所述的一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，所述一级好氧池和所述二级好氧池的底部预设有曝气管道；所述曝气管道的进气端设置有曝气鼓风机(11)。
4.根据权利要求1所述的一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，所述二沉池(3)内设置有刮吸泥机(13)；所述二沉池(3)的底部设置有污泥泵房(14)，通过所述污泥泵房(14)将所述二沉池(3)产生的污泥分别输送给所述复合式两级AO生物池(2)的一级缺氧池和所述水解调节池(1)，或排放。
5.根据权利要求1所述的一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，所述粉碳吸附池(4)内设置有吸附搅拌器(16)，实现投加至粉碳吸附池(4)内的粉末活性炭与水中污染物的有效接触。
6.根据权利要求1所述的一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，所述pH中和池内设置有pH中和搅拌器(17)；所述第一混凝池内设置有第一混凝搅拌器(18)；所述第二混凝池内设置有第二混凝搅拌器(19)；所述第三混凝池内设置有第三混凝搅拌器(20)。
7.根据权利要求1所述的一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，所述沉淀池的底部设置有沉淀池刮泥机(21)、中部设置有斜板(22)、顶部设置有出水堰(23)，所述沉淀池内的废水通过所述出水堰(23) 流至所述中间过渡池。
8.根据权利要求1所述的一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，所述氟吸附滤池(6)的底部设置有配气配水层(26)，对所述氟吸附滤池(6)内的氟吸附剂进行再生处理；所述氟吸附滤池(6)的中心设置有反洗排水槽(27)，所述反洗排水槽(27)通过所述再生液回流管道与所述废水中和池(7)相连接，将所述氟吸附剂再生产生的废水作为回流再生液回流至废水中和池(7)；所述氟吸附滤池(6)的顶部设置有进水配水槽(28)，将进入所述氟吸附滤池(6)的废水进行均匀分配。
9.根据权利要求1所述的一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，所述废水中和池(7)内设置有中和搅拌器(30)。
10.根据权利要求1所述的一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，其特征在于，所述臭氧氧化池(8)的底部预设有臭氧发生管道，所述臭氧发生管道的进气端上设置有臭氧发生器(32)；所述臭氧氧化池(8)的末端顶部设置有尾气破坏器(33)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及光电行业废水处理及深度除氟技术，特别涉及一种芯片及外延片加工过程如清洗、切片、研磨、抛光、刻蚀等生产过程产生的综合废水处理及深度除氟系统。
背景技术
当前我国的光电行业发展迅猛，排水量不断增大，大多数的企业排水在厂内经过简单预处理达到《污水综合排放标准》(GB\/T 8978-1996)后(氟化物≤20mg\/L)排入城镇污水处理厂继续处理，污水中的难降解有机物、氟化物等特征污染物主要通过城镇污水稀释后排入受纳水体，并未减少特征污染物的排放总量。
光电行业废水污染物浓度总体偏低，营养物质比例失衡，氟化物含量相对较高，难降解有机物比重较大。经简单预处理后排入城镇污水处理厂，会大幅度降低城镇污水处理厂的进水污染物浓度，提高难降解有机物和氟化物浓度，进一步降低碳氮比。在城镇污水处理厂排放标准日益严格的大背景下，加剧了城镇污水处理难度，提高了整体运行成本。因此，有必要将规模较大的光电行业含氟废水集中收集，集中处理后直接排入受纳水体，进而降低城镇排水系统的整体处理难度和运行成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，适用于光电企业经过厂内预处理达到《污水综合排放标准》后排入市政管网的工业废水处理，将物化、生化以及化学手段有机结合，对COD、BOD、NH3-N、TN、TP等常规污染物去除具有较好效果，能够保证氟化物指标达标饮用水标准。本实用新型投资少、布置紧凑、运行成本较低、自动化程度高。
本实用新型所采用的技术方案是：一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，包括：
水解调节池，所述水解调节池的废水入口连接预处理后的排水管道；
复合式两级AO生物池，所述复合式两级AO生物池的入口通过输水管道与所述水解调节池的出口相连接；所述复合式两级AO生物池采用两段缺氧好氧串联形式，包括依次串联的：一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池和二级好氧池；
内回流管道，将所述一级好氧池末端产生的混合液作为内回流混合液回流至所述一级缺氧池；
二沉池，所述二沉池的入口通过输水管道与所述复合式两级AO生物池的出口相连接；
外回流管道，将所述二沉池沉淀产生的污泥的第一部分作为外回流污泥回流至所述一级缺氧池；
水解接种管道，将所述二沉池沉淀产生的污泥的第二部分作为水解接种污泥回流至所述水解调节池；
剩余污泥排放管道，将所述二沉池沉淀产生的污泥除去第一部分和第二部分的其余部分作为剩余污泥排放；
粉碳吸附池，所述粉碳吸附池的入口通过输水管道与所述二沉池的出口相连接；
PH调节及磁加载混凝澄清除氟池，所述PH调节及磁加载混凝澄清除氟池的入口通过输水管道与所述粉碳吸附池的出口相连接；所述PH调节及磁加载混凝澄清除氟池包括依次串联的：投加PH中和剂和氯化钙的PH中和池、投加混凝剂的第一混凝池、投加磁粉的第二混凝池、投加助凝剂的第三混凝池、沉淀池和中间过渡池；
含磁污泥回流管道，将所述沉淀池产生的沉淀污泥一部分回流至所述第二混凝池；
含磁污泥分离管道，将所述沉淀池产生的沉淀污泥其余部分输送至磁分离系统，所述磁分离系统将所述沉淀池产生的沉淀污泥其余部分分离为磁粉和化学污泥，所述磁粉回流至所述第二混凝池，所述化学污泥排放；
填充有氟吸附剂的氟吸附滤池，所述氟吸附滤池的入口通过输水管道与所述PH调节及磁加载混凝澄清除氟池的出口相连接；
再生液回流管道，将所述氟吸附滤池中所述氟吸附剂再生产生的废水作为回流再生液回流至废水中和池；
废水中和池，所述废水中和池的出口通过输水管道与所述水解调节池的入口相连接；
臭氧氧化池，所述臭氧氧化池的入口通过输水管道与所述氟吸附滤池的出口相连接，所述臭氧氧化池的出口通过管道送至受纳水体。
进一步的，所述水解调节池采用机械推流、廊道式布置。
进一步的，所述一级好氧池和所述二级好氧池的底部预设有曝气管道；所述曝气管道的进气端设置有曝气鼓风机。
进一步的，所述二沉池内设置有刮吸泥机；所述二沉池的底部设置有污泥泵房，通过所述污泥泵房将所述二沉池产生的污泥分别输送给所述复合式两级AO生物池的一级缺氧池和所述水解调节池，或排放。
进一步的，所述粉碳吸附池内设置有吸附搅拌器，实现投加至粉碳吸附池内的粉末活性炭与水中污染物的有效接触。
进一步的，所述PH中和池内设置有PH中和搅拌器；所述第一混凝池内设置有第一混凝搅拌器；所述第二混凝池内设置有第二混凝搅拌器；所述第三混凝池内设置有第三混凝搅拌器。
进一步的，所述沉淀池的底部设置有沉淀池刮泥机、中部设置有斜板、顶部设置有出水堰，所述沉淀池内的废水通过所述出水堰流至所述中间过渡池。
进一步的，所述氟吸附滤池的底部设置有配气配水层，对所述氟吸附滤池内的氟吸附剂进行再生处理；所述氟吸附滤池的中心设置有反洗排水槽，所述反洗排水槽通过所述再生液回流管道与所述废水中和池相连接，将所述氟吸附剂再生产生的废水作为回流再生液回流至废水中和池；所述氟吸附滤池的顶部设置有进水配水槽，将进入所述氟吸附滤池的废水进行均匀分配。
进一步的，所述废水中和池内设置有中和搅拌器。
进一步的，所述臭氧氧化池的底部预设有臭氧发生管道，所述臭氧发生管道的进气端上设置有臭氧发生器；所述臭氧氧化池的末端顶部设置有尾气破坏器。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型系统中，废水处理的首段调节池在增加了剩余污泥回流后，在进行水质水量均衡调节的同时增加的水解酸化的功能，可将大幅度提高难生物降解大分子有机物转化为小分子容易生物降解的有机物如挥发酸的量，同时将回流剩余污泥部分转化为可以反硝化利用的碳源，在提高废水可生化性的同时降低了脱氮过程对外加商品碳源的依赖。
本实用新型系统中，生物处理工艺采用复合式两级AO工艺，通过投加悬浮填料和粉末活性炭在生物池内提供了微生物赖以附着的载体，有利于世代时间比较长和不同厌缺氧环境的微生物的生存，增加了去除有机物的微生物的种类和数量，能够进一步提高对难降解有机物的去除效率。在一级缺氧池内投加悬浮填料和粉末活性炭，并保障较长的停留时间，提高了系统内同步硝化反硝化发生的概率，可进一步降低脱氮过程所需要的外加碳源，从而降低运行成本。
本实用新型系统中，采用重介质强化混凝沉淀与活性氧化铝吸附两种方式联合除氟，可有效地将氟化物浓度由20mg\/L稳定的降低到1.5mg\/L以下，可以作为低浓度含氟废水(进水氟含量≤20mg\/L)深度除氟(出水氟含量≤1.5mg\/L)的可靠工艺。运行过程中合理控制PH值是出水稳定达标的关键控制因素。
附图说明
图1：本实用新型的结构示意图；
图2：本实用新型的处理流程图。
附图标注：1、水解调节池；2、复合式两级AO生物池；3、二沉池；4、粉碳吸附池；5、PH调节及磁加载混凝澄清除氟池；6、氟吸附滤池；7、废水中和池；8、臭氧氧化池；9、进水提升泵；10、悬浮填料；11、曝气鼓风机；12、内回流泵；13、刮吸泥机；14、污泥泵房；15、剩余污泥泵；16、吸附搅拌器；17、PH中和搅拌器；18、第一混凝搅拌器；19、第二混凝搅拌器；20、第三混凝搅拌器；21、沉淀池刮泥机；22、斜板；23、出水堰；24、含磁污泥回流泵；25、磁分离系统；26、配气配水层；27、反洗排水槽；28、进水配水槽；29、中间提升泵；30、中和搅拌器；31、废液提升泵；32、臭氧发生器；33、尾气破坏器；34、再生车间。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1和图2所示，一种高排标准下低浓度含氟废水处理及深度除氟系统，包括通过输水管道依次连接的水解调节池1、复合式两级AO生物池2、二沉池3、粉碳吸附池4、PH调节及磁加载混凝澄清除氟池5、氟吸附滤池6和臭氧氧化池8；所述水解调节池1的废水入口连接预处理后的排水管道；所述臭氧氧化池8的出口经管道送至受纳水体。
所述水解调节池1采用机械推流、廊道式布置，同时考虑将少量剩余污泥回流至水解调节池1，强化系统的水解效果。所述水解调节池1内设置有进水提升泵9，将所述水解调节池1内的废水输送至所述复合式两级AO生物池2。
所述复合式两级AO生物池2采用两段缺氧好氧串联形式强化系统的脱氮效果，同时在反应池内投加悬浮填料10、粉末活性炭和碳源(乙酸钠)，其中，悬浮填料10在反应池建设时投加至其内，粉末活性炭和碳源在系统运行过程中连续投加，提高污泥浓度、丰富生物相，强化系统对低浓度废水的适应能力和对难降解有机物的去除效果。由于原水中磷含量匮乏，适当补充少量磷源满足微生物生长的基本需求。所述复合式两级AO生物池2包括依次串联的：一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池和二级好氧池；所述一级好氧池和所述二级好氧池的底部预设有曝气管道，所述曝气管道的进气端设置有曝气鼓风机11。所述一级好氧池末端产生的混合液作为内回流混合液回流至所述一级缺氧池，并通过内回流管道输送至所述一级缺氧池，所述内回流管道上设置有内回流泵12。
所述二沉池3内设置有刮吸泥机13。所述二沉池3的底部设置有污泥泵房14，通过所述污泥泵房14将所述二沉池3产生的污泥分别输送给所述复合式两级AO生物池2的一级缺氧池和所述水解调节池1，或排放；其中，通过外回流管道将所述二沉池3沉淀产生的污泥的第一部分作为外回流污泥回流至所述一级缺氧池；通过水解接种管道将所述二沉池3沉淀产生的污泥的第二部分作为水解接种污泥回流至所述水解调节池1；通过剩余污泥排放管道将所述二沉池3沉淀产生的污泥除去第一部分和第二部分的其余部分作为剩余污泥排放，所述剩余污泥排放管道上设置有剩余污泥泵15。
所述粉碳吸附池4指在所述二沉池3出水中投加粉末活性炭，通过设置在其内的吸附搅拌器16经过一定时间的低速机械搅拌，实现粉末活性炭与水中污染物的有效接触，在粉末活性炭表面通过物理化学吸附作用实现对难降解有机物的吸附去除。
所述PH调节及磁加载混凝澄清除氟池5，首先将来水PH值调节至中性左右，投加一定量的氯化钙作为晶核，然后投加混凝剂、磁粉和助凝剂，经混合絮凝后沉淀。在强化去除悬浮物和部分COD的同时达到除氟的目的。所述PH调节及磁加载混凝澄清除氟池5包括依次串联的：投加PH中和剂和氯化钙的PH中和池、投加混凝剂的第一混凝池、投加磁粉的第二混凝池、投加助凝剂的第三混凝池、沉淀池和中间过渡池。所述PH中和池内设置有PH中和搅拌器17；所述第一混凝池内设置有第一混凝搅拌器18；所述第二混凝池内设置有第二混凝搅拌器19；所述第三混凝池内设置有第三混凝搅拌器20。所述沉淀池的底部设置有沉淀池刮泥机21、中部设置有斜板22、顶部设置有出水堰23，所述沉淀池内的废水通过所述出水堰23流至所述中间过渡池。所述中间过渡池内设置有中间提升泵29，将所述中间过渡池内的废水输送至所述氟吸附滤池6。此外，通过含磁污泥回流管道将所述沉淀池产生的沉淀污泥一部分回流至所述第二混凝池，所述含磁污泥回流管道上设置有含磁污泥回流泵24；通过含磁污泥分离管道将所述沉淀池产生的沉淀污泥其余部分输送至磁分离系统25，所述磁分离系统25将所述沉淀池产生的沉淀污泥其余部分分离为磁粉和化学污泥，所述磁粉回流至所述第二混凝池，所述化学污泥排放。
由于采用混凝沉淀除氟只能将氟化物控制在8mg\/L左右，不能控制在1.5mg\/L以下。需要将PH调节至5左右，然后采用氟吸附滤池6进一步吸附去除。所述氟吸附滤池6内填充有氟吸附剂(如活性氧化铝)，当氟吸附剂吸附饱和后，采用再生车间34对所述氟吸附剂进行再生处理，再生处理过程包括气水反冲洗、碱液再生、二次反冲洗、弱酸中和四个过程实现氟吸附剂的再生。再生过程产生的酸碱废液经中和后排入水解调节池1继续处理。其中，所述氟吸附滤池6的顶部设置有进水配水槽28，将进入所述氟吸附滤池6的废水进行均匀分配；所述氟吸附滤池6的底部设置有配气配水层26，对所述氟吸附滤池6内的氟吸附剂进行再生处理；所述氟吸附滤池6的中心设置有反洗排水槽27，所述反洗排水槽27通过再生液回流管道与废水中和池7相连接，将所述氟吸附剂再生产生的废水作为回流再生液回流至废水中和池7，所述废水中和池7内投加酸或碱，并设置有中和搅拌器30和废液提升泵31，所述废液提升泵31将所述废水中和池7内的废水输送至所述水解调节池1。
电行业废水中含有一定量的难降解有机物，前序工艺已经采取了强化去除手段，为提高出水水质稳定达标率，末端工艺采用臭氧氧化工序，同时具有消毒和进一步氧化去除COD的功能(保障出水COD≤30mg\/L)。所述臭氧氧化池8的底部预设有臭氧发生管道，所述臭氧发生管道的进气端上设置有臭氧发生器32；所述臭氧氧化池8的末端顶部设置有尾气破坏器33。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920126071.4
申请日:2019-01-23
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:12(天津)
授权编号:CN209652088U
授权时间:20191119
主分类号:C02F 9/14
专利分类号:C02F9/14;C02F101/14
范畴分类:41B;
申请人:天津市市政工程设计研究院
第一申请人:天津市市政工程设计研究院
申请人地址:300051 天津市和平区营口道239号
发明人:唐凯峰;李勇;元绍建;王华
第一发明人:唐凯峰
当前权利人:天津市市政工程设计研究院
代理人:曹玉平
代理机构:12201
代理机构编号:天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计