烟气脱硫废水的脱氟装置的制作方法

本实用新型涉及钢厂烟气脱硫废水处理技术领域，特别涉及一种烟气脱硫废水的脱氟装置。

背景技术：

石灰石-石膏湿法脱硫技术可以高效、快速的脱除烟气中的so2，生成caso3和caso4等，为了维持脱硫浆液的物质平衡，需要定期外排一定量的废水，从而有效控制浆液中的氯离子、氟化物、重金属以及灰尘颗粒等浓度，降低对脱硫系统的腐蚀程度。脱硫废水中的主要成分有硫酸盐、亚硫酸盐、悬浮物、重金属氯离子以及氟化物等，由于大部分物质都是国家环保标准中规定的第一类污染物，对环境污染严重，因此，必须对脱硫废水进行有效处理以后才可以排放。

含氟废水会对环境造成严重污染。氟离子对人体会产生不利影响，严重的会引起氟斑牙与氟骨症以及其他一些疾病，最终使人丧失劳动能力，还会引起多种过敏反应、遗传性疾病、癌症、新生儿缺陷，甚至会诱发肿瘤的发生，严重影响人们的身体健康和全民经济发展。同时氟化物对设备有严重的腐蚀性，当废水中氟化物含量较高时，废水系统对设备的材质要求会提高，废水系统的投资成本也会提高。目前脱硫废水中的氟化物一般通过添加氢氧化钙溶液生成氟化钙沉淀去除，但是去除过程中效率低，去除效果不佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种烟气脱硫废水的脱氟装置。该脱氟装置采用沉淀和过滤相结合的方式对烟气脱硫废水进行脱氟处理，脱氟效率高，该脱氟装置维修率低，可靠性强，运行成本低。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种烟气脱硫废水的脱氟装置，包括：筒体、锥段，其中，所述筒体的下端与所述锥段的大端连接，所述锥段的小端朝下并设置有外排口，在所述筒体的侧壁上设置有进水口和溢流口，所述进水口位于所述筒体的下段，所述溢流口位于所述筒体的上段，所述烟气脱硫废水由所述进水口进入所述筒体内，所述烟气脱硫废水经过脱氟后从所述溢流口流出所述筒体，在所述进水口处连接有进水管和加药管，所述进水管和所述加药管均位于所述筒体外，所述加药管用于向所述筒体内输送去除烟气脱硫废水中的氟离子的物质。

进一步地，在上述的烟气脱硫废水的脱氟装置中，在所述进水口处设置有挡板，所述挡板位于所述筒体内，所述挡板的下端与所述进水口的下端连接，所述挡板用于缓冲由所述进水口进入所述筒体内的所述烟气脱硫废水。

进一步地，在上述的烟气脱硫废水的脱氟装置中，所述挡板包括竖向挡板和横向挡板，所述竖向挡板倾斜设置，所述竖向挡板的顶端在竖直方向上的高度高于所述进水口的上端；所述横向挡板设置在所述竖向挡板的顶端与所述筒体的侧壁之间。

进一步地，在上述的烟气脱硫废水的脱氟装置中，所述竖向挡板的顶端与所述进水口的上端之间的垂直距离l1为1.5d-2.0d，d为所述进水口的直径。

进一步地，在上述的烟气脱硫废水的脱氟装置中，在所述溢流口下方和所述进水口上方的筒体内设置有过滤层。

进一步地，在上述的烟气脱硫废水的脱氟装置中，所述过滤层的上侧设置有上过滤网，所述过滤层的下侧设置有下过滤网。

进一步地，在上述的烟气脱硫废水的脱氟装置中，所述竖向挡板与水平面之间的夹角α为30°-45°。

进一步地，在上述的烟气脱硫废水的脱氟装置中，在同一个竖向截面上，所述筒体的侧壁与所述锥段的侧壁之间的夹角β为125°-135°。

进一步地，在上述的烟气脱硫废水的脱氟装置中，所述过滤层由活性氧化铝组成，所述活性氧化铝的粒径为0.5mm～2mm所述过滤层的厚度为1.5m～2m。

进一步地，在上述的烟气脱硫废水的脱氟装置中，在所述外排口处设置有电动外排阀；所述加药管与所述进水管连接。

分析可知，本实用新型公开一种烟气脱硫废水的脱氟装置。该脱氟装置采用沉淀和过滤相结合的方式，提高了高浓度的烟气脱硫废水中氟离子的去除效率，减少了加药量，降低了后期的运行费用；该脱氟装置无动力设备，后期维修率低，系统可靠性强；该脱氟装置系统负荷适应性好，高效稳定，适应各种工况的烟气脱硫废水。活性氧化铝可重复使用，不仅去氟效果好，而且成本低，可降低后期的运行成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1本实用新型一实施例的结构示意图。

附图标记说明：1筒体；2锥段；3外排口；4进水口；5溢流口；6过滤层；7竖向挡板；71横向挡板；8上过滤网；9下过滤网；10进水管；11加药管；12电动外排阀；13沉淀区；

α竖向挡板与水平面(筒体1内方向)之间的夹角；β筒体的侧壁与锥段的侧壁之间的夹角；

l1竖向挡板的顶端与进水口的上端之间的垂直距离。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种烟气脱硫废水的脱氟装置，包括：筒体1、锥段2，其中，筒体1的下端与锥段2的大端连接，锥段2的小端朝下并设置有外排口3，在筒体1的侧壁上设置有进水口4和溢流口5，进水口4位于筒体1的下段，溢流口5位于筒体1的上段，烟气脱硫废水由进水口4进入筒体1内，烟气脱硫废水经过脱氟后从溢流口5流出筒体1，在进水口4处连接有进水管10和加药管11，进水管10位于筒体1外，进水管10上连接有加药管11，由加药管11能够向进水管10中添加石灰乳(加药)，石灰乳能够去除烟气脱硫废水中的氟离子。由加药管11也可以向进水管10中加入生石灰，但是生石灰担心加入后不能完全溶解。优选加入配好的石灰乳溶液，不影响后期的溶解和反应。加药管11与进水管10连接使得加药管11内输送的石灰乳先在进水管内与烟气脱硫废水混合，然后再进入筒体1内，延长了两者的混合时间，便于充分地混合。

烟气脱硫废水以及由加药管11添加的石灰乳通过进水管10由进水口4进入筒体1，利用石灰乳中的钙离子与烟气脱硫废水中的氟离子发生化学反应生成氟化钙沉淀而去除氟离子，沉淀完成的烟气脱硫废水的液面高度达到溢流口5位置处时，烟气脱硫废水由溢流口5溢出。化学沉淀法去除烟气脱硫废水中的氟离子具有原理简单、处理方便、成本低、效果好的特点，广泛应用于处理高浓度的含氟水。

进一步地，为了克服烟气脱硫废水在筒体1内进行沉淀时，沉渣沉淀缓慢且脱水困难等缺点，该脱氟装置在进水口4处设置有挡板7，挡板7位于筒体1内，挡板7的下端与进水口4的下端连接，即烟气脱硫废水只能由挡板7的两侧进入筒体1内、而不能由进水口4处直接进入筒体1内，挡板7的两侧是指垂直与纸面方向的前后两侧。挡板7能够对由进水口4进入筒体1的烟气脱硫废水进行缓冲，避免烟气脱硫废水进入筒体1时影响烟气脱硫废水的沉淀作用。

挡板包括竖向挡板7和横向挡板71，竖向挡板7倾斜设置，竖向挡板7与水平面(筒体1内方向)之间的夹角α为30°-45°(比如：30°、31°、32°、33°、34°、35°、36°、37°、38°、39°、40°、41°、42°、43°、44°、45°)，竖向挡板7的顶端在竖直方向上的高度高于进水口4的上端。挡板7的顶端与进水口4的上端之间的垂直距离l1为1.5d-2.0d(比如：1.5d、1.6d、1.7d、1.8d、1.9d、2.0d)，d为进水口的直径。横向挡板71设置在竖向挡板7的顶端与筒体1的侧壁之间，即将竖向挡板7与筒体1的侧壁之间封堵，烟气脱硫废水只能由竖向挡板7的两侧进入筒体1内。竖向挡板7的长度为进水口4直径的5-8倍，进水口4的中心位于竖向挡板7长度方向的中心。当烟气脱硫废水由进水口4进入筒体1时，竖向挡板7和横向挡板71能够起到缓冲作用。

进一步地，在同一个竖向截面上，筒体1的侧壁与锥段2的侧壁之间的夹角β为125°-135°(比如：125°、126°、127°、128°、129°、130°、131°、132°、133°、134°、135°)。如此设置能够方便沉淀物下沉顺利，减少沉淀物在锥段2的侧壁进行堆积，发生堵塞现象。该竖向截面为经过筒体1的轴或锥段2的轴的截面，筒体1的轴与锥段2的轴共轴。

进一步地，虽然沉淀法可以处理高浓度的含氟烟气脱硫废水，但是一定程度上存在出水很难达标的情况。为保证烟气脱硫废水中的氟离子可以达到指定标准，在溢流口5下方和进水口4上方的筒体1内设置有过滤层6，过滤层6下方的筒体1和锥段2共同围成用于烟气脱硫废水沉淀的沉淀区13。为保证产生的氟化钙沉淀完全，烟气脱硫废水在沉淀区13的停留时间设置为2h。烟气脱硫废水在沉淀区13的停留时间是由装置的容积大小来设定的，容积的大小由烟气脱硫废水的量来设定的，如果烟气脱硫废水的量不同，装置的容积大小不同，烟气脱硫废水在沉淀区13的停留时间也会不同。进一步地，过滤层6的上侧设置有上过滤网8，过滤层6的下侧均设置有下过滤网9。上过滤网8和下过滤网9均用于固定过滤层6。

进一步地，过滤层6由活性氧化铝组成，活性氧化铝具有强度高、无毒、无味、高比表面积和高孔容、离子交换能力强等特性，而且活性氧化铝易再生，寿命长，成本低，所以通过活性氧化铝除氟是一种行之有效、经济实用的方法。活性氧化铝在去除氟离子过程中主要有两个作用：吸附作用和离子交换作用。活性氧化铝除氟剂本来就是一种吸附材料，高比表面积和高孔容使活性氧化铝具有一定的吸附杂质作用。活性氧化铝可分为大孔、中孔、微孔，对于小于自身孔径的分子，都具有一定的吸附能力。烟气脱硫废水中氟主要以离子状态存在，在氟去除过程中主要是去除氟离子，所以离子交换占主导作用。

在应用过程中，活性氧化铝滤料的粒径选用0.5mm～2mm(比如：0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm)，粒径过大，滤料表面积太小，影响吸附交换容量；粒径过小，在操作过程中易磨碎，损耗较大。

进一步地，过滤层6的厚度为1.5m～2m(比如：1.5m、1.6m、1.7m、1.8m、1.9m、2m)，过滤层6的厚度过小影响烟气脱硫废水与活性氧化铝的过滤接触时间，过大则要加大反冲洗强度，能耗高。

在本实用新型的实施例中，烟气脱硫废水与活性氧化铝的过滤接触时间设置为2h，烟气脱硫废水与活性氧化铝滤料的接触时间的长短，对滤料的交换容量影响很大，接触时间越长，其吸附交换容量越大，对烟气脱硫废水的过滤效果越好。

进一步地，石灰乳的质量浓度为30％。如此设置能够减少石灰乳的加药量，降低了的运行费用。

进一步地，在外排口3处设置有电动外排阀12，电动外排阀12能够控制外排口3定期外排。

经过该脱氟装置进行脱氟后，在从溢流口5流出的烟气脱硫废水中，氟离子浓度可以降到1mg/l以下，达到饮用水的标准。活性氧化铝交换饱和以后，可以选用硫酸铝再生，也可以选择1％浓度的naoh再生。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1)该脱氟装置采用沉淀和过滤相结合的方式，提高了高浓度的烟气脱硫废水中氟离子的去除效率，减少了加药量，降低了后期的运行费用；

2)该脱氟装置无动力设备，后期维修率低，系统可靠性强；

3)该脱氟装置系统负荷适应性好，高效稳定，适应各种工况的烟气脱硫废水。

4)活性氧化铝可重复使用，不仅去氟效果好，而且成本低，可降低后期的运行成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。