本发明涉及废水处理行业，具体涉及一种氟废水脱盐浓缩装置和方法。
背景技术：
氟化物是水质的毒理学指标，广泛存在于自然界的水体中。工业上、冶金行业、玻璃蚀刻行业、化工行业和电镀行业中常常有大量高浓度的氟化物废水产生，严重影响周围环境水质情况，影响人类健康。目前，国内大多数生产厂商大部分采用传统沉淀法的含氟废水处理方式，但是这种方式不能充分利用药品，过量浪费药品，增加成本。同时产生的氟盐沉淀物难抽泥，长时间不出来容易产生结块导致沉淀池种种问题。
技术实现要素：
本发明方法采用电荷膜针对稀有金属生产制造过程中产生的氟化铵、硫酸铵混合废水浓缩回用。原先生产产生的混合废水采用沉淀的工艺，采用了大量的石灰沉淀，无法再次利用氟盐。本次方法浓缩后的氟化铵、硫酸铵混合液返回生产利用进行下一步工艺生产利用，淡化水可再次返回生产作为清洗用水。不仅实现了氟化盐的循环再利用，而且对环境的没有造成任何污染，真正实现废水零排放。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：
一种氟废水脱盐浓缩装置，包括原水箱、极水箱、浓水箱和电荷膜组件，所述原水箱、极水箱和浓水箱均设有过滤器。
进一步的，所述原水箱设有原水循环管路，所述浓水箱设有浓水循环管路，所述极水箱设有极水循环管路，所述原水循环管路、浓水循环管路和极水循环管路均设有一水泵，所述过滤器设于各个循环管路。
进一步的，所述原水循环管路和浓水循环管路均设有浓度检测元件。
进一步的，还包括一反应箱，所述浓水箱与反应箱连接。
本发明还公开了一种利用氟废水脱盐浓缩装置进行脱盐浓缩的方法，包括包括以下步骤：一、配置氯化钠溶液并倒入极水箱，原水箱中倒入硫酸铵氟化铵废水混合液，浓水箱中倒入接收液，通电；二、通电后氟离子通过电荷膜组件迁移到浓水箱，定期记录入硫酸铵氟化铵废水混合液中氟离子含量，当硫酸铵氟化铵废水混合液氟离子含量小于1g/l,接收液中氟离子浓度大于20g/l，记录f含量，关闭电源，把接收液排出，进行二段脱盐；三、往浓水箱中重新倒入接收液，打开电源，当硫酸铵氟化铵废水混合液氟离子含量小于0.15g/l时，记录数值，关闭电源后，并把接收液排干净，冲洗装置。
进一步的，所述浓水箱中的接收液排入反应箱，并往反应箱加镁，与接收液反应生成氟化镁。
进一步的，在通电前，启动水泵，原水箱、极水箱、浓水箱中的溶液各自进行循环，排掉气体。
进一步的，所述原水箱、极水箱和浓水箱中水泵的压力值分别是0.05mpa、0.04mpa、0.05mpa，所述电压值是64v。
进一步的，所述接收液是硫酸铵氟化铵废水混合液。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
与传统沉淀法处理含氟废水的处理方式相比，本发明的技术方案采用在外加电场的驱动下离子发生定向迁移的方式来处理含氟废水，无需大量使用化学药品，而且氟废水脱盐浓缩装置只用到原水箱、极水箱、浓水箱、电荷膜组件以及正负电极，结构简单，降低氟废水处理成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明实施例1的数据图。
图3为本发明实施例1的数据曲线图。
图4为本发明实施例1的原液f含量变化的数据图。
图5为本发明实施例2的数据图。
图6为本发明实施例2的数据曲线图。
图7为本发明实施例2的原液f含量变化的数据图。
图8为本发明实施例3的数据图。
图9为本发明实施例3的数据曲线图。
图10为本发明实施例3的原液f含量变化的数据图。
具体实施方式
参照图1，一种氟废水脱盐浓缩装置，包括原水箱1、极水箱2、浓水箱3和电荷膜组件4，原水箱1、极水箱2和浓水箱3均设有过滤器5。使用时将硫酸铵氟化铵废水混合液倒入原水箱1，极水箱2中倒入电解质，硫酸铵氟化铵废水混合液和电解质经过滤器5去除杂质，然后通电，在外加电场的作用下，硫酸铵氟化铵废水混合液中的氟离子经电荷膜组件4迁移到浓水箱3中，直到硫酸铵氟化铵废水混合液中的氟离子符合标准。
参照图1，本技术方案的原水箱1设有原水循环管路11，浓水箱3设有浓水循环管路31，极水箱2设有极水循环管路21，原水循环管路11、浓水循环管路21和极水循环管路21均设有一水泵6，过滤器5设于各个循环管路。在通电前，先打开水泵6，使原水箱1、极水箱2、浓水箱3的溶液不断在自身的箱体和循环管路中循环，排掉原水箱1、极水箱2、浓水箱3和循环管路内的气体，避免在通电后烧坏本发明装置。过滤器5是设置在循环管路内的，也可对溶液中的杂质进行多次过滤。
参照图1，本技术方案的原水循环管路11和浓水循环管路31均设有浓度检测元件7。浓度检测元件7的设置方便对原水箱1和浓水箱3中的氟离子浓度进行实时监控。
参照图1，本技术方案的氟废水脱盐浓缩装置还包括一反应箱(图中未视出)，浓水箱3与反应箱(图中未视出)连接。浓水箱3中的氟废水排到反应箱(图中未视出)，并往反应箱(图中未视出)加镁，与氟废水反应生成氟化镁产物重新利用。
本发明还公开了一种利用氟废水脱盐浓缩装置进行脱盐浓缩的方法，包括包括以下步骤：一、配置3％氯化钠溶液并倒入极水箱，原水箱中倒入硫酸铵氟化铵废水混合液，浓水箱中倒入接收液，通电；二、通电后氟离子通过电荷膜组件迁移到浓水箱，定期记录入硫酸铵氟化铵废水混合液中氟离子含量，当硫酸铵氟化铵废水混合液氟离子含量小于1g/l,接收液中氟离子浓度大于20g/l记录f含量，关闭电源，把接收液排出，进行二段脱盐；三、往浓水箱中重新倒入接收液，打开电源，当硫酸铵氟化铵废水混合液氟离子含量小于0.15g/l时，记录数值，关闭电源后，并把接收液排干净，冲洗装置。
本方法中浓水箱的接收液排入反应箱，并往反应箱加镁，与接收液反应生成氟化镁。
本方法中在通电前，需要先启动水泵，原水箱、极水箱、浓水箱中的溶液各自进行循环，排掉气体。
本方法中原水箱、极水箱和浓水箱中水泵的压力值分别是0.05mpa、0.04mpa、0.05mpa，采用的电压值是64v。电荷膜靠所加的电压来迁移离子。电压大，电流值大，迁移离子会更快，但是能耗高，采用这个数值的压强和电压值能实现最大的经济效益。
本方法中接收液是硫酸铵氟化铵废水混合液。硫酸铵氟化铵废水混合液本身就是废弃物，因此不会增加处理成本。
实施例1
参照图2至图4，原水箱1中硫酸铵氟化铵废水混合液f含量为7.9g/l，初始废水量1t，浓水箱硫酸铵氟化铵废水混合液f含量7.9g/l,初始废水量30l，电压设置64v。经过电渗析系统作用下电荷迁移，在浓水箱里面离子富集。第一段用了55分钟把f含量从7.9g/l脱除到1.6g/l，体积剩余840l,浓水箱中的f含量子达到21g/l，体积190l。更换浓水箱中的硫酸铵氟化铵废水混合液，取f含量7.9g/l硫酸铵氟化铵废水混合液30l倒入浓水箱，开始二段脱盐。电压64v,原液f含量1.5g/l继续往下脱除至0.09g/l，原水体积765l，浓缩液f含量4.4g/l，体积105l。
含氟废水1t在原水箱经过水泵的驱动力打入循环管道，经过滤器把杂质去除，含氟废水通过循环管道重新返回原水箱，如此以往不断循环。含氟废水30l在浓水箱经过水泵的驱动力打入循环管，经过滤器把杂质去除，滤液通过循环管道重新回到浓水箱，如此以往不断循环。3％氯化钠100l在极水箱经过水泵的驱动力打入循环管道，经过滤器把杂质去除，滤液通过循环管道，重新返回极水箱，如此以往不断循环。
实施例2
参照图5至图7，原水箱1中硫酸铵氟化铵废水混合液f含量为7.2g/l，初始废水量1t，浓水箱硫酸铵氟化铵废水混合液f含量7.2g/l,初始废水量30l，电压设置64v。经过电渗析系统作用下电荷迁移，在浓水箱里面离子富集。第一段用了55分钟把7.2g/l脱除到1.6g/l，体积剩余840l,浓水箱中的氟离子达到23g/l，体积190l。更换浓水箱中的硫酸铵氟化铵废水混合液，取f含量7.2g/l硫酸铵氟化铵废水混合液30l倒入浓水箱，开始二段脱盐，电压64v。原水箱中f含量1.6g/l继续往下脱除至0.07g/l，原水体积740l，浓水箱f含量6g/l，体积100l。
实施例3
原水箱中硫酸铵氟化铵废水混合液f含量为7.3g/l，初始废水量1t，浓水箱硫酸铵氟化铵废水混合液f含量7.3g/l,初始水量30l，电压设置64v。经过电渗析系统作用下电荷迁移，在浓缩室里面离子富集。第一段用了55分钟把原水箱中硫酸铵氟化铵废水混合液f含量从7.3g/l脱除到1.6g/l，体积剩余840l,浓水箱中的氟离子达到20g/l，体积190l。更换浓水箱中的硫酸铵氟化铵废水混合液，取f含量7.3g/l硫酸铵氟化铵废水混合液30l倒入浓水箱，开始二段脱盐，电压64v,原水箱中f含量1.6g/l继续往下脱除至0.098g/l原水箱体积739l，浓水箱f含量5.55g/l，体积101l。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
1.一种氟废水脱盐浓缩装置，其特征在于：包括原水箱、极水箱、浓水箱和电荷膜组件，所述原水箱、极水箱和浓水箱均设有过滤器。
2.根据权利要求1所述的一种氟废水脱盐浓缩装置，其特征在于：所述原水箱设有原水循环管路，所述浓水箱设有浓水循环管路，所述极水箱设有极水循环管路，所述原水循环管路、浓水循环管路和极水循环管路均设有一水泵，所述过滤器设于各个循环管路。
3.根据权利要求2所述的一种氟废水脱盐浓缩装置，其特征在于：所述原水循环管路和浓水循环管路均设有浓度检测元件。
4.根据权利要求3所述的一种氟废水脱盐浓缩装置，其特征在于：还包括一反应箱，所述浓水箱与反应箱连接。
5.一种利用根据权利要求4中所述的氟废水脱盐浓缩装置进行脱盐浓缩的方法，其特征在于：包括以下步骤：一、配置氯化钠溶液并倒入极水箱，原水箱中倒入硫酸铵氟化铵废水混合液，浓水箱中倒入接收液，通电；二、通电后氟离子通过电荷膜组件迁移到浓水箱，定期记录入硫酸铵氟化铵废水混合液中氟离子含量，当硫酸铵氟化铵废水混合液氟离子含量小于1g/l,接收液中氟离子浓度大于20g/l，记录f含量，关闭电源，把接收液排出，进行二段脱盐；三、往浓水箱中重新倒入接收液，打开电源，当硫酸铵氟化铵废水混合液氟离子含量小于0.15g/l时，记录数值，关闭电源后，并把接收液排干净，冲洗装置。
6.根据权利要求5所述的一种氟废水脱盐浓缩方法，其特征在于：所述浓水箱中的接收液排入反应箱，并往反应箱加镁，与接收液反应生成氟化镁。
7.根据权利要求5所述的一种氟废水脱盐浓缩方法，其特征在于：所述接收液是硫酸铵氟化铵废水混合液。
8.根据权利要求5所述的一种氟废水脱盐浓缩方法，其特征在于：在通电前，启动水泵，原水箱、极水箱、浓水箱中的溶液各自进行循环，排掉气体。
9.根据权利要求5所述的一种氟废水脱盐浓缩方法，其特征在于：所述原水箱、极水箱和浓水箱中水泵的压力值分别是0.05mpa、0.04mpa、0.05mpa，所述电压值是64v。
技术总结