废水处理装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103930380 A (43)申请公布日 2014.07.16 CN 103930380 A (21)申请号 201280055882.0 (22)申请日 2012.04.03 2011-290162 2011.12.28 JP C02F 9/00(2006.01) C02F 1/44(2006.01) C02F 1/469(2006.01) C02F 1/52(2006.01) C02F 1/58(2006.01) (71)申请人 三菱重工机电系统株式会社 地址 日本兵库县 (72)发明人 上村一秀 石野诚 吉冈茂 音在步积 寺仓诚一 铃木英夫 近藤岳 (74)专。

2、利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 岳雪兰 (54) 发明名称 废水处理装置 (57) 摘要 本发明提供一种废水处理装置， 其能够降低 工业废水中的氟离子浓度并提高净化水的回收 率。本发明的废水处理装置 (1) 为包括利用微生 物分解去除废水中的有机物的生物处理部 (3) 及 设置于所述生物处理部 (3) 的下游侧并从所述废 水中去除生成盐的离子含量的脱盐部 (4) 的废水 处理装置 (1)， 其中， 在所述生物处理部 (3) 的上 游侧具有去除所述废水中包含的油分和重金属类 等阻碍生物处理部 (3) 和脱盐部 (4) 的功能的成 分的预处理部(2)， 并且在所述预处理部(2。

3、)中具 备从所述废水中去除氟离子来降低所述废水中的 氟离子浓度的氟浓度降低部。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.05.14 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/059026 2012.04.03 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/099304 JA 2013.07.04 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 10 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书10页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103930380 A CN 103930380 A 1。

4、/1 页 2 1. 一种废水处理装置， 其包括 ： 生物处理部， 利用微生物分解去除废水中的有机物 ； 及 脱盐部， 设置于所述生物处理部的下游侧， 从所述废水中去除生成盐的离子含量， 其中， 在所述生物处理部的上游侧具备从所述废水中去除氟离子来降低所述废水中的氟离 子浓度的氟浓度降低部。 2. 根据权利要求 1 所述的废水处理装置， 其中， 所述氟浓度降低部包括能够向所述废水中投入籽晶的籽晶投入部。 3. 根据权利要求 2 所述的废水处理装置， 其中， 包括循环部， 其在析出含氟盐之后使所述籽晶沉淀， 并将所述已沉淀的籽晶再次投入 到所述废水中。 4. 根据权利要求 1 所述的废水处理装置，。

5、 其中， 所述氟浓度降低部包括容器及容纳于该容器内且在内部容纳籽晶的流化床， 从所述容器的下方供给所述废水， 在所述废水通过所述流化床时在所述籽晶的表面析 出含氟盐， 从而降低所述废水中的所述氟离子的浓度。 5. 根据权利要求 1 所述的废水处理装置， 其中， 所述氟浓度降低部包括向所述废水中投入铝系凝聚剂的凝聚剂投入部。 权 利 要 求 书 CN 103930380 A 2 1/10 页 3 废水处理装置 技术领域 0001 本发明涉及一种用于为了再利用工业废水而进行净化处理的废水处理装置。 背景技术 0002 对于来自设备的工业废水， 施以重金属成分及悬浮颗粒等的去除及基于微生物的 有机物。

6、的分解去除等净化处理。被净化处理的处理水通常会释放到环境中， 但是在很难确 保工业用水的地方， 对工业废水进行了净化处理的处理水被再利用于工业用水。 此时， 如专 利文献 1 所记载， 在去除重金属成分和悬浮颗粒、 有机物等之后实施去除废水包含的离子 含量的脱盐处理。 0003 专利文献 1 的污水处理装置中， 作为脱盐处理适用电透析法、 反渗透法、 离子交换 树脂法。电透析法中， 利用通电和离子交换膜去除废水中的离子含量。反渗透法中， 利用逆 渗透膜去除废水中的离子含量。并且， 离子交换树脂法中利用离子交换树脂去除废水中的 离子含量。 0004 以往技术文献 0005 专利文献 0006 专。

7、利文献 1 ： 日本专利公开 2003-236584 号公报 ( 权利要求 1、 段落、 、 图 1) 发明内容 0007 发明要解决的技术课题 0008 废水中溶解有包含碳酸钙、 硫酸钙 ( 石膏 )、 氟化钙等钙的盐。利用离子交换膜或 逆渗透膜的脱盐处理中， 废水中的上述盐被浓缩。 若通过浓缩成为超过饱和溶解度的条件， 则上述盐作为水垢析出于离子交换膜或逆渗透膜的表面。 因此， 膜被水垢堵塞而封闭， 导致 脱盐处理能力下降。尤其， 氟化钙为饱和溶解度较低且易析出的水垢成分。 0009 离子交换树脂法中， 由于离子交换树脂的离子交换容量的限制， 废水中的溶解盐 类浓度为 500mg/l 以上。

8、时需要大量的离子交换树脂， 处理成本会增大。通常， 工业废水中， 溶解盐类浓度超过 1000mg/l， 因此离子交换树脂法不适于工业废水的处理。 0010 为了防止水垢的产生， 通常在废水中添加膦酸系阻垢剂 (Ondeo Nalco Company 制、 商品名 ： PC191， Kimic Chemitech(s)PTE LTD 制、 商品名 ： Kimic Sl) 等阻垢剂。通过添 加阻垢剂， 对于氟化钙， 即使浓缩至相对于水的饱和溶解度的约 20 倍左右也能够防止水垢 的析出。 0011 然而， 即便添加阻垢剂， 原水中的氟离子浓度较高时， 即使浓缩倍率较低也会达到 氟化钙的饱和溶解度。。

9、因此， 净化水的回收率被抑制地较低。 0012 本发明的目的在于提供一种能够降低工业废水中的氟离子浓度来提高净化水的 回收率的废水处理装置。 0013 用于解决技术课题的手段 0014 为了解决上述课题， 本发明提供一种废水处理装置， 其包括 ： 生物处理部， 利用微 说 明 书 CN 103930380 A 3 2/10 页 4 生物分解去除废水中的有机物 ； 及脱盐部， 设置于所述生物处理部的下游侧， 从所述废水中 去除生成盐的离子含量， 其中， 在所述生物处理部的上游侧具备从所述废水中去除氟离子 来降低所述废水中的氟离子浓度的氟浓度降低部。 0015 如上述， 废水中的含氟盐， 尤其是氟。

10、化钙相对于水的溶解度极低。 氟化钙相对于水 的溶度积由式 (1) 表示。 0016 溶度积 KSP Ca2+浓度 F-浓度 2( 单位为摩尔浓度 )(1) 0017 溶度积 KSP在恒定温度下为常数。溶度积 KSP与废水中的氟离子浓度的平方成比 例， 因此若在脱盐部的上游降低废水中的 F-浓度， 则在水垢析出的防止上发挥作用。其结 果， 能够提高脱盐部中的水的回收率。 0018 本发明中， 设置有降低废水中的氟离子浓度的氟浓度降低部。为了降低废水中的 氟离子浓度， 采用作为含氟盐来析出的方法或者使其与其他盐同时沉淀的方法在工业上是 有利的。但是， 在该过程中废水中会产生悬浮颗粒。若该悬浮颗粒流。

11、入脱盐部， 则有可能引 起在脱盐部中的膜堵塞。 0019 生物处理部中分离污泥等悬浮物质与废水， 仅将废水传送至脱盐部。 因此， 若在生 物处理部的上游设置氟浓度降低部， 则由于氟浓度降低机构产生的悬浮颗粒最终会在生物 处理部与废水分离， 能够将不含有悬浮颗粒的废水供给至脱盐部。由于无需在生物处理部 与脱盐部之间设置进行固液分离的装置， 因此装置被简单化， 因此较有利。 0020 上述发明中， 所述氟浓度降低部包括可向所述废水中投入籽晶的籽晶投入部。 0021 上述发明中， 在氟浓度降低部向废水中直接投入籽晶。 通过如此， 废水中包含的氟 离子和形成盐的离子 ( 例如钙离子 ) 与籽晶会有效地。

12、进行接触。因此， 含氟盐较易析出于 籽晶的表面， 能够提高从废水的氟去除率。 0022 此时， 优选废水处理装置包括循环部， 其在析出含氟盐之后使所述籽晶沉淀， 并将 所述已沉淀的籽晶再次投入到所述废水中。 0023 通过在表面析出含氟盐， 籽晶会粗大化， 但是变成一定程度的大小时籽晶会自然 分割。在已分割而变小的籽晶的表面也析出含氟盐。如此， 籽晶能够在废水处理装置系统 内再利用。 0024 若使析出有含氟盐的籽晶沉淀来回收， 并再次投入到氟离子浓度较高的废水中， 则能够提高籽晶的利用效率， 因此较有利。 0025 或者， 上述发明中， 所述氟浓度降低部包括容器及容纳于该容器内且在内部容纳 。

13、籽晶的流化床， 从所述容器的下方供给所述废水， 在所述废水通过所述流化床时在所述籽 晶的表面析出含氟盐， 从而降低所述废水中的所述氟离子的浓度。 0026 如此， 作为适用流化床的氟浓度降低部， 也能够在籽晶的表面析出含氟盐来降低 废水中的氟离子浓度。 0027 或者， 上述发明中， 所述氟浓度降低部包括向所述废水中投入铝系凝聚剂的凝聚 剂投入部。 0028 如此， 设为适用铝系凝聚剂的氟浓度降低部， 使氟与氢氧化铝一同沉淀， 由此也能 够降低废水中的氟离子浓度。 0029 发明效果 0030 根据本发明， 废水中的氟离子浓度降低， 因此能够抑制脱盐部中的水垢的产生。 其 说 明 书 CN 1。

14、03930380 A 4 3/10 页 5 结果， 能够提高脱盐部中的水的回收率。 附图说明 0031 图 1 是废水处理装置的框图。 0032 图 2 是第 1 实施方式所涉及的废水处理装置的预处理部的示意图。 0033 图 3 是第 2 实施方式所涉及的废水处理装置的预处理部的示意图。 0034 图 4 是第 3 实施方式所涉及的废水处理装置的示意图。 0035 图 5 是第 4 实施方式所涉及的废水处理装置的预处理部的示意图。 具体实施方式 0036 图1中示出废水处理装置的框图。 废水处理装置1从上游侧具备预处理部2、 生物 处理部 3 及脱盐部 4。 0037 在废水处理装置 1 中。

15、处理的来自设备的废水 ( 原水 ) 中， 作为水垢成分， 至少包含 氟离子及钙离子。 0038 预处理部 2 接收来自设备的原水， 去除原水中的油分、 重金属类、 悬浮颗粒等。 0039 生物处理部3利用微生物对已在预处理部2中处理的废水中的有机物进行分解处 理。生物处理部 3 设为利用膜分离活性污泥法的处理装置 (MBR ： Membrane Bio-Reactor)、 利用生物膜法的处理装置 (BFR ： Bio-Film Reactor)、 组合曝气槽与沉淀槽的结构等。生物 处理部 3 可设为组合 MBR 与 BFR 的结构。当为组合曝气槽与沉淀槽的结构时， 为了防止脱 盐部 4 的脱盐。

16、装置中的堵塞， 在沉淀槽后设置过滤器等过滤装置。 0040 MBR 中， 具有 0.1m 左右的孔的膜浸渍于生物反应槽中的废水中。生物反应槽中 的废水中存在微生物， 微生物分解废水中的有机物。生物反应槽中的有助于污泥处理的微 生物最小为 0.25m 左右。因此， 生物反应槽中的废水通过上述膜固液分离成废水与微生 物， 只有废水从 MBR 排出。 0041 BFR中， 在内部设置表面上形成有微生物的膜的支承体。 当支承体表面的微生物与 废水接触时， 微生物对废水中的有机物进行分解处理。 0042 当为组合 MBR 与 BFR 的结构时， 根据废水中的有机物量 (COD)， 控制 MBR 与 BF。

17、R 的 运行。例如， 废水中的 COD 较低时仅运行 MBR。COD 的变动变大时， 使 BFR 与 MBR 一同运转。 0043 脱盐部 4 去除废水中包含的离子。脱盐部 4 具有逆渗透膜式纯水装置或静电脱盐 装置。 0044 逆渗透膜式纯水装置中， 逆渗透膜 (RO 膜 ) 仅令水透过。透过逆渗透膜的水 ( 处 理水 ) 作为工业用水被再利用。逆渗透膜的上游侧成为浓缩有离子的废水 ( 浓缩水 )。浓 缩水从逆渗透膜式纯水装置排出， 由此排出至废水处理装置 1 的系统外。 0045 静电脱盐装置具有一对对置的多孔质电极， 在正极侧设置阴离子交换膜， 在负极 侧设置阳离子交换膜。废水能够在电极。

18、之间流通。 0046 若以正极为正且负极为负的方式使电流流通， 则废水中的阴离子向正极侧移动， 并透过阴离子交换膜吸附于多孔质的正极。 另一方面， 废水中的阳离子向负极侧移动， 并透 过阳离子交换膜吸附于多孔质的负极。 因此， 废水在电极之间流通时， 离子被去除且处理水 被回收。被回收的处理水作为工业水被再利用。若使用静电脱盐装置， 则与逆渗透膜式纯 说 明 书 CN 103930380 A 5 4/10 页 6 水装置相比， 更能够提高水的回收率， 因此较有利。 0047 在经过规定时间的时点截断输水， 反转流向各电极的电流， 使正极成为负且负极 成为正。 于是， 吸附于多孔质电极中的离子被。

19、放出， 并透过离子交换膜向废水中移动。 之后， 包含离子的废水从静电脱盐装置排出， 并作为排水排出至废水处理装置 1 的系统外。 0048 在脱盐部 4 中处理的废水中的氟离子浓度较高时， 即使添加阻垢剂也会产生水 垢。 当为逆渗透膜式纯水装置时， 逆渗透膜的上游侧始终暴露于离子浓度较高的废水中， 因 此一旦产生水垢而附着于逆渗透膜， 则水垢易生长。 当为静电脱盐装置时， 废水会定期排出 至装置外， 因此与逆渗透膜时相比， 难以产生水垢， 但是同样地， 若在离子交换膜上附着有 水垢， 则水垢生长而有可能堵塞膜。因此， 废水处理装置 1 中， 在脱盐部 4 的上游侧具备氟 浓度降低部。 0049。

20、 废水处理装置 1 中， 氟浓度降低部设置于生物处理部 3 的上游侧。即， 氟浓度降低 部可设置于预处理部 2 内， 也可设置于预处理部 2 与生物处理部 3 之间。 0050 ( 第 1 实施方式 ) 0051 图 2 是第 1 实施方式所涉及的废水处理装置的预处理部的示意图。 0052 第 1 实施方式的废水处理装置的预处理部 2 的油分离装置 10 接收来自设备的废 水 ( 原水 )。油分离装置 10 中， 在槽内设置倾斜部， 倾斜部上设置油分离器 12。油分离器 12 设为排列多个波板状板的结构。流入油分离装置 10 的原水在通过油分离器 12 时， 原水 中包含的油分浮上水面。浮上水。

21、面的油分被回收并排出。去除油分的废水通过水下泵 11 从油分离装置 10 排出。图 2 中， 在油分离装置 10 的槽内 ( 废水中 ) 设置有水下泵， 但是也 可以是槽外设置泵的结构。 0053 从油分离装置 10 排出的废水传送至反应槽 20。反应槽 20 上连接有螯合罐 21、 凝 聚剂罐 22 及碱罐 23。 0054 螯合罐 21 容纳液体螯合剂。液体螯合剂设为 ： MIYOSHI 油脂 ( 株 ) 制、 商品名 ： EPOFLOC L-1 ； TOSOH( 株 ) 制、 商品名 ： TX-10 ； Kimic Chemitech(s)PTE LTD 制、 商品名 ： Kimic C。

22、L ； Evonik Degussa Japan( 株 ) 制、 商品名 ： TMT15 等。规定量的液体螯合剂从螯 合罐 21 供给至反应槽 20 中的废水中。反应槽 20 中， 液体螯合剂对废水中包含的重金属类 (Cr、 Hg、 Ag、 Cu、 Pb、 Cd、 Zn、 Ni、 Co、 Fe、 Mn 等 ) 进行螯合来使其不可溶。 0055 凝聚剂罐 22 容纳凝聚剂。凝聚剂设为铁系凝聚剂水溶液。铁系凝聚剂可举出氯 化铁 (FeCl3)、 聚铁等。规定量的凝聚剂从凝聚剂罐 22 供给至反应槽 20 中的废水中。反应 槽 20 中， 凝聚剂凝集废水中包含的重金属类螯合化合物及悬浮颗粒。由此， 。

23、生成包含重金 属类螯合化合物及悬浮颗粒的粗大的凝集颗粒。 0056 反应槽 20 中设置有搅拌装置， 设为在反应槽 20 内悬浮有重金属类螯合化合物及 悬浮颗粒的凝集颗粒的状态。 0057 碱罐 23 容纳 NaOH 水溶液等碱性水溶液。管理反应槽 20 中的废水的 pH， 规定量的 碱性水溶液从碱罐23供给至反应槽20， 以便成为规定的pH范围。 若考虑氟去除率， 则优选 将废水管理为 pH6 至 pH9.5 左右。 0058 反应槽 20 与熟化槽 24 经由间壁并列配置。反应槽 20 中的废水的水面设定为高 于熟化槽 24 中的废水的水面。因此， 反应槽 20 中的废水由于水面差超过间壁。

24、流入熟化槽 24。凝集颗粒也与废水一同流入熟化槽 24。 说 明 书 CN 103930380 A 6 5/10 页 7 0059 第 1 实施方式中的氟浓度降低部由籽晶投入部 25、 熟化槽 24 及沉淀槽 30 构成。 0060 籽晶从籽晶投入部 25 投入到废水中。图 2 中， 籽晶投入部 25 能够向反应槽 20 投 入籽晶。本实施方式中， 籽晶设为能够在表面析出氟化钙 (CaF2)、 氟磷灰石 (Ca5(PO4)3F) 等 氟化合物作为含氟盐。具体而言， 设为磷矿石、 萤石、 碳酸钙等。籽晶例如投入到反应槽 20 的间壁附件。通过如此， 籽晶容易与废水一同从反应槽 20 投入到熟化槽。

25、 24。或者， 设为能 够从籽晶投入部 25 向熟化槽 24 中的废水中投入籽晶。 0061 熟化槽 24 中设置有搅拌装置。设为在熟化槽 24 内悬浮有重金属类螯合化合物或 悬浮颗粒的凝集颗粒及籽晶的状态。 0062 熟化槽24中， 在籽晶的表面析出上述氟化合物(含氟盐)。 通过氟化合物的析出， 废水中包含的氟离子的浓度降低。熟化槽 24 中的废水的滞留时间设定为比在反应槽 20 中 的滞留时间长。 0063 在籽晶的表面， 氟化合物各向同性增长， 籽晶会粗大化。 但是， 若晶体粗大化， 则析 出于表面的氟化合物变得会各向异性增长。由此， 在晶体内产生应变， 籽晶自然地分割。氟 化合物析出于。

26、分割而变小的籽晶的表面。 0064 包含籽晶及凝集颗粒的废水从熟化槽 24 排出， 传送至造粒槽 27。图 2 中， 在熟化 槽 24 与造粒槽 27 之间连接有聚合物罐 26。聚合物罐 26 容纳高分子凝聚剂。高分子凝聚 剂设为阴离子系高分子凝聚剂、 阳离子系高分子凝聚剂或两性高分子凝聚剂， 具体而言， 设 为阴离子系聚合物 ( 三菱重工 Mechatronics Systems( 株 ) 制、 商品名 ： Hishifloc305)。 规定量的高分子凝聚剂从聚合物罐 26 供给至废水中。 0065 本实施方式中， 可在造粒槽27上连接聚合物罐26， 并向造粒槽27投入上述高分子 凝聚剂。造。

27、粒槽 27 中， 向籽晶表面附着凝集颗粒 ( 螯合化合物及悬浮颗粒 ) 及污泥， 使沉 降速度较慢的颗粒也快速沉降。 0066 从造粒槽 27 排出的废水传送至沉淀槽 30。沉淀槽 30 中， 析出有重金属类螯合化 合物及悬浮颗粒的凝集颗粒及氟化合物的籽晶沉淀于沉淀槽 30 的底部。所沉淀的凝集颗 粒及籽晶从沉淀槽 30 的底部排出至预处理部 2( 废水处理装置 1) 的系统外。沉淀并去除 凝集颗粒和籽晶的废水从沉淀槽 30 内的废水液面附近排出至沉淀槽 30 外。从沉淀槽 30 排出的废水传送至后段的生物处理部 3。 0067 凝集颗粒及籽晶越大， 沉淀槽 30 中的沉淀速度越快。需要以高速。

28、沉淀时， 如图 2 所示， 设置造粒槽 27。另一方面， 无需以高速沉淀时， 可省略造粒槽 27。此时， 优选设为聚 合物罐 26 与熟化槽 24 连接， 从而向熟化槽 24 内供给高分子凝聚剂的结构。 0068 本实施方式中， 传送至生物处理部 3 的废水中的氟离子浓度相对于原水降低。并 且， 从沉淀槽30的上部排出废水， 因此传送至生物处理部3的废水与反应槽20和熟化槽24 中的废水相比， 悬浮颗粒量大幅降低。 而且， 使其通过生物处理部3的MBR， 由此废水与悬浮 颗粒分离。因此， 传送至脱盐部 4 的废水中， 氟离子浓度降低， 并且不包含悬浮颗粒。因此， 能够抑制在脱盐部 4 的逆渗透。

29、膜和离子交换膜中的水垢的产生。 0069 表 1 中示出未添加籽晶而进行废水处理时的废水中的氟离子浓度及钙离子浓度 以及氟化钙的过饱和倍率的计算结果。未进行氟处理时， 流入脱盐部的废水中的氟 (F-) 浓 度及钙 (Ca2+) 浓度与原水相同。水回收率以处理水量相对于流入脱盐部 4 的废水量的比例 表示。水回收率 30及 50下的氟离子及钙离子的浓度为脱盐部中的浓缩水中的各离子 说 明 书 CN 103930380 A 7 6/10 页 8 的值。过饱和倍率表示将 CaF2饱和水溶液 (25下 KSP 0.052) 设为 1 时的溶解于废水中 的 CaF2浓度。 0070 表 1 0071 0。

30、072 对作为阻垢剂以 4mg/l 的浓度添加 PC191 的废水进行处理时， 实验性地确认到从 20倍至25倍左右为止的过饱和倍率下可抑制CaF2的析出。 当为原水时， 过饱和倍率为7.6 倍， 成为可通过添加阻垢剂来抑制水垢产生的浓度。 0073 将水回收率设为 30时， 相对于原水， 氟离子浓缩为 6.5/0.7 9.3(mg/l)， 而钙 离子浓缩为 135/0.7 193(mg/l)。实际上， 处理水 ( 已脱盐的水 ) 中稍微泄漏有离子， 因 此水回收率 30时的氟离子及钙离子的浓度如表 1， 分别降低为 9.2mg/l、 192mg/l。如表 1 所示， 水回收率30时， 过饱和。

31、倍率达到21倍。 将水回收率设为50时进一步浓缩， 过饱和 倍率达到 59 倍。即， 未添加籽晶时， 为了使脱盐部中不产生水垢， 水回收率的极限为 30。 0074 表2中示出通过第1实施方式的废水处理装置添加籽晶来进行废水处理时的废水 中氟离子浓度及钙离子浓度以及氟化钙的过饱和倍率的计算结果。表 2 表示基于第 1 实施 方式的废水处理装置的废水处理后的预处理水中， 相对于原水， 只有氟离子浓度降低的情 况。 0075 表 2 0076 0077 0078 如式 (1)， 氟化钙相对于水的溶度积与 F-浓度的平方成比例。如表 2 所示， 若在脱 盐处理前事先降低废水中的氟离子浓度， 则可将水。

32、垢的产生抑制到水回收率50。 即， 通过 如本实施方式这样添加籽晶， 能够提高脱盐处理后的水的回收率。 0079 ( 第 2 实施方式 ) 0080 图 3 是第 2 实施方式所涉及的废水处理装置的预处理部的示意图。第 2 实施方式 的废水处理装置中的预处理部 2 具备回收在沉淀槽 30 中沉淀的籽晶并再次投入到反应槽 20 的循环部 40， 在这一点上与第 1 实施方式的废水处理装置不同。 说 明 书 CN 103930380 A 8 7/10 页 9 0081 循环部 40 具备泵 41 及旋风分离器 42。 0082 泵 41 从沉淀槽 30 的底部排出包含籽晶的浆料， 并将浆料传送至旋。

33、风分离器 42。 0083 旋风分离器 42 从浆料分离籽晶、 凝集颗粒 ( 螯合化合物及悬浮颗粒 ) 及污泥。为 了轻松地分离籽晶与其他成分， 优选籽晶为0.03mm至1mm左右的大小。 并且， 已析出氟化合 物的籽晶的比重为 1.5g/cm3至 4.5g/cm3， 相对于此， 废水中的悬浮颗粒等的比重为 1.01g/ cm3左右。如此， 由于已析出氟化合物的籽晶的比重较大且粗大， 因此通过旋风分离器 42 聚 集在旋风分离器 42 底部。所聚集的籽晶从旋风分离器 42 底部投入到反应槽 20 中。 0084 重金属的螯合化合物、 悬浮颗粒的凝集颗粒及污泥与籽晶相比， 比重较小且尺寸 也较小。

34、， 因此作为浆料排出至旋风分离器 42 外。从旋风分离器 42 排出的浆料临时积存于 浆料罐 43， 之后通过泵 44 作为排水排出至废水处理装置的系统外。 0085 如已在第 1 实施方式中进行说明， 析出氟化合物且适当地分割已粗大的籽晶。分 割为较细的籽晶通过旋风分离器 42 与污泥等一同排出至废水处理装置的系统外。与被排 出量相应的量的籽晶从籽晶投入部 25 补充。籽晶的补充量根据籽晶浓度适当设定。籽晶 浓度例如由在熟化槽 24 采取的废水测定。 0086 第 2 实施方式的废水处理装置与第 1 实施方式同样地， 能够将较低氟离子浓度且 不包含悬浮颗粒的废水传送至脱盐部。因此， 能够抑制。

35、脱盐部的逆渗透膜和离子交换膜中 的水垢的产生。而且， 回收已沉淀的籽晶并进行再利用， 因此籽晶的利用效率提高。 0087 ( 第 3 实施方式 ) 0088 图 4 是第 3 实施方式所涉及的废水处理装置的示意图。 0089 第3实施方式的废水处理装置的预处理部具备与第1实施方式相同的油分离装置 50、 反应槽 60、 熟化槽 64 及沉淀槽 70。第 3 实施方式中， 未设置第 1 实施方式的籽晶投入 部及造粒槽。反应槽 60 上连接螯合罐 61、 凝聚剂罐 62、 碱罐 63 及聚合物罐 66。 0090 第 3 实施方式的废水处理装置中， 在预处理部 2 与生物处理部 3 之间设置氟浓度。

36、 降低部 80。氟浓度降低部 80 在容器 82 的内部容纳流化床 81。流化床 81 中， 在废水可流 通的容器内填充有可析出氟化合物的籽晶。本实施方式中籽晶设为磷矿石等。 0091 沉淀槽 70 与氟浓度降低部 80 的底部连接。氟浓度降低部 80 与生物处理部连接。 0092 从沉淀槽 70 排出的废水从氟浓度降低部 80 的底部供给至容器 82 的内部。容器 82 内的废水的水面设定于比流化床 81 高的位置上。即， 流化床 81 浸渍在容器 82 内的废水 中。若从氟浓度降低部 80 的底部向容器 82 内供给废水， 则废水从下朝上通过流化床。此 时， 废水中的氟离子及钙离子作为氟化。

37、合物而析出于流化床 81 的籽晶的表面。由此， 废水 中的氟离子浓度降低。氟离子浓度降低的废水从水面附近排出至氟浓度降低部 80 外， 并传 送至生物处理部 3。 0093 第 3 实施方式中， 从流化床 81 排出的籽晶有可能从氟浓度降低部 80 排出。此时， 通过使籽晶通过生物处理部3的MBR来使其与废水分离。 因此， 在第3实施方式中， 同样地， 传送至脱盐部 4 的废水中氟离子浓度降低且不包含悬浮颗粒。 0094 ( 第 4 实施方式 ) 0095 图 5 是第 4 实施方式所涉及的废水处理装置的预处理部的示意图。第 4 实施方式 的废水处理装置的预处理部具备与第 1 实施方式相同的油。

38、分离装置 100、 反应槽 110、 熟化 槽 114 及沉淀槽 120。油分离装置 100 具备水下泵 101 及油分离器 102。反应槽 110 上连接 说 明 书 CN 103930380 A 9 8/10 页 10 有螯合罐111、 容纳铁系凝聚剂的凝聚剂罐(第1凝聚剂罐)112、 碱罐113及聚合物罐116。 凝聚剂罐 ( 第 2 凝聚剂罐 )115 连接于反应槽 110 或熟化槽 114。反应槽 110 上连接凝聚剂 罐 115 时， 可连接成投入到位于反应槽 110 与熟化槽 114 的边界的间壁附近。第 4 实施方 式中， 未设置造粒槽及籽晶投入部。 0096 第 4 实施方式。

39、中， 凝聚剂罐 115 容纳铝系凝聚剂。铝系凝聚剂可举出聚合氯化铝 (PAC)、 硫酸铝 (Al2(SO4)318H2O) 等。即， 在第 4 实施方式中， 氟浓度降低部由凝聚剂罐 115( 凝聚剂投入部 )、 反应槽 110 及沉淀槽 120( 沉淀部 ) 构成。 0097 第 4 实施方式的废水处理装置中， 对反应槽 110 中的废水， 从第 2 凝聚剂罐 115 添 加铝系凝聚剂。反应槽 110 中的 pH 调整为 6 至 8 左右 ( 中性 )。若废水的 pH 为中性， 则从 所添加的铝系凝聚剂析出 Al(OH)3。此时， 氟被吸收于 Al(OH)3中。因此， 废水中的氟离子 浓度降低。

40、。 0098 包含吸收有氟的 Al(OH)3析出物的废水传送至沉淀槽 120， 在沉淀槽 120 中， Al(OH)3析出物与污泥一同沉淀于沉淀槽 120 底部， 并从沉淀槽 120 排出。 0099 另外， 第 4 实施方式中， 可设置使包含从沉淀槽 120 排出的 Al(OH)3析出物及污泥 的浆料的一部分在熟化槽 114 中循环的循环部。从沉淀槽 120 排出的剩余部分经由浆料罐 排出至废水处理装置系统外。 0100 第 4 实施方式中， 同样地， 传送至生物处理部的废水中的氟离子浓度相对于原水 降低。并且， 即使从预处理部排出析出物， 也能够在后段的生物处理部中分离废水与析出 物。因此。

41、， 在第 4 实施方式中， 同样地， 传送至脱盐部的废水中氟离子浓度也降低且不包含 悬浮颗粒。 0101 实施例 0102 ( 实施例 1) 0103 利用表 3 所示的模拟水进行废水处理实验。模拟水的 pH 为 8.4。 0104 表 3 0105 NaCl723(mg/l) NaHCO3405(mg/l) CaCl2136(mg/l) Na2SO4564(mg/l) NaF14(mg/l) 0106 0107 试验通过以下工序进行。 0108 ： 在实例 1、 2 中， 对模拟水添加 CaCl2： 62mg/l、 Na2HPO4： 146mg/l。在实例 3、 4 中， 对模拟水添加 Ca。

42、Cl2： 62mg/l、 Na2HPO4： 146mg/l、 磷矿石 ： 1000mg/l。分别利用 HCl 水溶液将 模拟水的 pH 调整为 7 左右。 0109 ： 搅拌在工序 (1) 中添加有试药的模拟水。就搅拌时间而言， 实例 1、 3 为 30 分钟， 说 明 书 CN 103930380 A 10 9/10 页 11 实例 2、 4 为 120 分钟。 0110 ： 在工序(2)的搅拌之后， 对模拟水添加FeCl3： 100mg/l， 利用HCl水溶液将模拟水 的 pH 调整为 7 左右。之后， 搅拌 5 分钟。 0111 ： 对模拟水添加阴离子系聚合物 (Hishifloc305。

43、) ： 1mg/l。之后， 搅拌 15 分钟。 0112 ： 在工序 (4) 的搅拌后将模拟水静置 5 分钟， 使处理水中的不溶性物质沉淀。采取 上清液， 实施氟离子浓度的分析。 0113 表 4 中示出模拟水及在实例 1 至实例 4 中进行处理后的上清液中的氟离子浓度及 氟 (F) 去除率。由 1-( 上清液的氟离子浓度 )/( 模拟水的氟离子浓度 )100( ) 计算 出 F 去除率。 0114 表 4 0115 0116 在添加有磷矿石的实例 3、 4 中确认到氟离子的去除。 0117 ( 实施例 2) 0118 用乳钵粉碎实施例 1 中使用的磷矿石。以实例 3 的条件添加粉碎成 0.0。

44、3mm 至 1mm 左右的磷矿石， 实施实施例1的工序(1)至(5)的操作。 另外， 磷矿石的添加量设为1000mg/ l、 2000mg/l、 3000mg/l。 0119 表 5 中示出处理水中的各离子浓度及氟去除率。 0120 表 5 0121 0122 通过添加粉碎的磷矿石， 提高氟离子的去除率。磷矿石添加量为 2000mg/l 时与 1000mg/l 时相比， 氟去除率提高。但是， 即使将磷矿石添加量设为 3000mg/l， 也只得到与 2000mg/l时相同程度的去除效果。 即， 认为为了有效地去除废水中的氟离子， 有最适合的磷 矿石添加量。 0123 如实施例 2 所示， 为了使。

45、模拟水中的氟离子浓度成为大致一半左右而需要的磷矿 石的浓度为 2000mg/l 左右， 与模拟水的氟离子浓度 (6.5mg/l) 相比， 非常多。因此可以说， 说 明 书 CN 103930380 A 11 10/10 页 12 如上述第 2 实施方式， 设为使籽晶 ( 磷矿石 ) 进行循环的结构， 在工业上有利。 0124 符号说明 0125 1- 废水处理装置， 2- 预处理部， 3- 生物处理部， 4- 脱盐部， 10、 50、 100- 油分离装 置， 11、 51、 101- 水下泵， 12、 52、 102- 油分离器、 20、 60、 110- 反应槽， 21、 61、 111-。

46、 螯合罐， 22、 62、 112、 115- 凝聚剂罐、 23、 63、 113- 碱罐， 24、 64、 114- 熟化槽， 25- 籽晶投入部， 26、 66、 116-聚合物罐， 27-造粒槽， 30、 70、 120-沉淀槽， 40-循环部， 41-泵， 42-旋风分离器， 43-浆 料罐， 44- 泵， 80- 氟浓度降低部， 81- 流化床， 82- 容器。 说 明 书 CN 103930380 A 12 1/5 页 13 图 1 说 明 书 附 图 CN 103930380 A 13 2/5 页 14 图 2 说 明 书 附 图 CN 103930380 A 14 3/5 页 15 图 3 说 明 书 附 图 CN 103930380 A 15 4/5 页 16 图 4 说 明 书 附 图 CN 103930380 A 16 5/5 页 17 图 5 说 明 书 附 图 CN 103930380 A 17 。