本发明涉及高氟酸性废水处理，具体涉及一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法。
背景技术：
1、氟化工企业、光伏企业和玻璃生产企业在生产过程中会产出大量的含氟污泥和含氟废水，若无妥善处理会造成环境污染。含氟污泥主要组分为caf2，而caf2本身为国内稀缺的不可再生资源，因此含氟污泥具有资源化回收的价值。
2、而由于生产工艺稳定且原料纯度较高，光伏行业产生的污泥中caf2通常含量较高且所含杂质种类也相对稳定，主要为caco3和sio2，可以考虑对含氟污泥提纯，作为萤石替代品。
3、基于浮选技术高效经济，工艺易放大的特点以及晶种法诱导结晶再产生高品质氟化钙污泥上的优势，发明人决定设计一种涉及一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法，通过将超声浮选后的污泥与实际高氟酸性废水耦合，以浮选污泥作为晶种提高caf2沉淀中氟的去除比例，并设计出caf2污泥资源化的具体方案，为大规模资源化光伏行业caf2污泥提供技术参考。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提供了一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法，步骤为：
2、通过废水收集系统收集废水，所述废水收集系统包括收集高氟酸性废水的第一调节池，收集低氟稀酸废水、稀碱废水的第二调节池，收集浓碱废水的第三调节池和收集生活废水的第四调节池；
3、由第一调节池、第二调节池、第三调节池收集到的废水在预处理系统、生化系统和末端处理系统中依次进行絮凝去杂处理、硝化处理和浓缩处理，得到含氟污泥；
4、由第四调节池收集到的废水在生化系统和末端处理系统中依次进行硝化处理和浓缩处理，得到含氟污泥；
5、再由第一调节池中收集高氟酸性废水，备用；
6、本发明基于上述方法的改进点为：使用浮选/晶种耦合法处理含氟污泥和高氟酸性废水，具体步骤为：
7、s1、超声波处理：首先将含氟污泥制备成泥浆，然后向泥浆中添加抑制剂和捕获剂，最后使用超声波处理得到预处理泥浆；
8、s2、浮选处理：使用浮选工艺处理s1中的预处理泥浆，分离出浮选污泥；
9、s3、酸洗与晶种耦合：
10、s3-1、首先收集s2中的浮选污泥作为晶种，然后保持搅拌的同时向浮选污泥中加入来自第一调节池的高氟酸性废水耦合，得到酸洗泥浆，最后向酸洗泥浆中加入钙盐并混合均匀得体系a；
11、s3-2、待s3-1中体系a酸洗反应完全后，将产生的低氟稀酸废水输入第二调节池，产生的caf2污泥输入沉淀池；
12、当s1～s3中工艺满足下述约束条件时，能够在降低钙源投加量的前提下能够使液固比＞50的污泥caf2达到目标萤石标准，约束条件为：
13、s2中：浮选污泥中caf2、caco3和sio2的质量百分比分别为为75～76％、19～20％；4～5％；
14、s3中：记n为倍率系数且n∈r+，则体系a中高氟酸性废水的加入量为n[25,30]ml，浮选污泥的加入量为n[0.5,0.6]g；钙盐的加入量使体系a中钙、氟元素的摩尔比为1：2；；
15、体系a的ph＝3～4，酸洗反应时间为30～40min。
16、进一步地，高氟酸性废水的水质数据为：ph＝2～1，cod含量为180～200mg/l，f-含量为18000～20000mg/l，tp含量为74～80mg/l，电导率为29～35ms/cm，硫酸盐含量为130～150mg/l，氯化物含量为170～200mg/l。
17、说明：本发明设计工艺处理的废水的工业废水的特点有三：
18、1、氟离子含量高：废水中的氟离子主要来自于生产工序中因使用的氢氟酸产生的高氟酸性废水，氟离子含量高达18000mg/l；其次为低氟稀酸废水，氟离子含量为800mg/l，稀碱废水中氟离子含量为50mg/l，其余废水中基本不含有氟离子；
19、2、氨氮含量高：废水中总氮主要来自于洗涤废水中的氨氮，氨氮含量平均4000mg/l；
20、3、cod低：废水中的有机污染成份主要来自于生产过程中产生的醇类有机物，因其排放频率低，导致废水的cod、bod含量较低，属低浓有机废水；
21、4、盐分高：因生产过程中使用了大量的氢氟酸、盐酸、氢氧化钠等无机盐，导致废水中的含盐量高，属高盐化工废水。
22、进一步地，s1中超声波参数为：超声功率为80～200w，超声频率为20～60khz，超声时长为10～60min。
23、说明：超声波技术应用于矿物浮选中时，能够通过超声波的物理效应和化学效应，显著提升浮选效率和药剂利用率。
24、进一步地，s1中捕获剂为油酸钠，抑制剂的酸化水玻璃。
25、说明：说明：在ph＝8～9时，酸化水玻璃的主要成分si(oh)4分子与caf2表面的吸附强度强于与caco3表面的吸附强度，超声处理会使si(oh)4分子与caf2脱附更加充分，水玻璃对于caf2的抑制作用减弱，并且脱附位点会被油酸钠取代，caf2可浮性提高，因此整体来看更多的caf2被浮选出来，caf2的回收率表现为上升趋势；
26、超声的作用下，与sio2表面的油酸钠脱附，吸附位点被酸化水玻璃取代，水玻璃抑制效果加强，因此表现出sio2整体含量的下降；caco3的含量也存在一定下降趋势，这是由于si(oh)4分子的氢原子与caf2表面氟原子之间存在两个氢键，si(oh)4分子的氢原子与caco3表面氧原子之间只有一个氢键。si(oh)4分子与caf2之间的相互作用较方解石更强，吸附量也更多；因此超声处理对于caf2可浮性的提高更加明显，即对caf2回收品位和回收效率的提高更显著。
27、进一步地，酸化水玻璃的配置步骤如下：
28、sa1、将水玻璃原液与水按1：10的体积比混合搅拌均匀，配置成水玻璃配置液；
29、sa2、将实验室ar级浓硫酸与水按1：10的体积比混合搅拌均匀，配置成硫酸配置液；
30、sa3、将sa2中的硫酸配置液与s2-c1中水玻璃配置液按照1：1的体积比混合搅拌均匀，得到作为抑制剂的酸化水玻璃。
31、进一步地，s3-1中保持搅拌时的搅拌速率为600～800r/min。
32、进一步地，s3-1中钙盐为cacl2。使用cacl2作为外加钙源的主要原因是不引入新的难去除元素。
33、进一步地，s4中目标萤石标准为：caf2的质量百分比为93～99％，caco3的质量百分比＜2％，sio2的质量百分比分＜3.5％。
34、说明：上述标准为萤石行业的品质标准，即萤石yb/t5217-2019中酸级萤石fc-93标准。
35、与现有的高氟酸性废水处理相比，本发明的有益效果是：
36、(1)本发明设计的浮选/晶种法耦合改进方法，较之现有的高氟酸性废水处理系统，能够将污泥中的caco3杂质基本解离，caco3的含量由解离前的19.89％下降到解离后的3.42％，并将解离后的污泥与高氟酸性废水进行耦合，进一步纯化氟化钙污泥，在不引入新的钙源条件下，将解离后游离ca2+与高氟酸性废水反应转化为caf2，使最终产品caf2污泥中的caf2含量提升到92.72％。
37、(2)本发明设计的浮选/晶种法耦合改进方法相比传统钙盐沉淀除氟，在污泥晶种条件下除氟消耗钙盐量更少，除氟效果更好，并且污泥沉淀效果更佳，制得的caf2污泥能够达到酸级萤石fc-93标准。
38、(3)本发明设计的浮选/晶种法耦合改进方法，在一家日产污泥10t的光伏生产企业实际应用后，根据预测结果进行经济效益分析，按每年正常运行300天计，年产值达600万元，具备很好的市场应用价值。
1.一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法，步骤为：
2.如权利要求1所述的一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法，其特征在于，所述高氟酸性废水的水质数据为：ph＝2～1，cod含量为180～200mg/l，f-含量为18000～20000mg/l，tp含量为74～80mg/l，电导率为29～35ms/cm，硫酸盐含量为130～150mg/l，氯化物含量为170～200mg/l。
3.如权利要求1所述的一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法，其特征在于，s1中所述超声波参数为：超声功率为80～200w，超声频率为20～60khz，超声时长为10～60min。
4.如权利要求1所述的一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法，其特征在于，s1中所述捕获剂为油酸钠，抑制剂的酸化水玻璃。
5.如权利要求1所述的一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法，其特征在于，所述s3-1中保持搅拌时的搅拌速率为600～800r/min。
6.如权利要求1所述的一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法，其特征在于，s3-1中所述钙盐为cacl2。
7.如权利要求1所述的一种基于浮选/晶种耦合法处理高氟酸性废水的方法，其特征在于，s4中所述目标萤石标准为：caf2的质量百分比为93～99％，caco3的质量百分比＜2％，sio2的质量百分比分＜3.5％。
