1.本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种新型除氟水处理系统。
背景技术：2.在煤炭资源开采过程中，矿井水流经采煤工作面和巷道时，受到人为的影响，岩粉、煤粉、氟化物和其他有机物掺入水中，使水质复杂。氟是人体必需的微量元素之一，饮用水适宜的氟质量浓度为0.5～1.0mg/l。含氟废水排放，会造成环境污染。
3.传统的水深度除氟处理工艺包括吸附过滤法、离子交换法和絮凝沉淀法等。吸附过滤法存在滤料的再生废水难处理，滤料易板结等缺点；离子交换法存在树脂造价高，再生废水难处理等缺点；絮凝沉淀法则是在含氟原水中投加絮凝剂(铝盐等无机盐)，使之生成絮体而吸附氟离子，经沉淀和过滤后将其去除，传统絮凝沉淀法工艺包括反应池、絮凝池、沉淀池三个单元，这种方法絮凝剂(铝盐等)投加量大，去除率低，构筑物占地面积大，土建费用高。
技术实现要素：4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种新型除氟水处理系统，其解决了沉降速度慢、处理效率低的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本实用新型的新型除氟水处理系统包括：
8.加药机构和重介速沉机构；
9.所述加药机构包括絮凝剂投加装置和除氟剂投加装置；
10.所述重介速沉机构包括混凝区、絮凝区、沉淀区以及砂水分离器；
11.所述混凝区、所述絮凝区和所述沉淀区次序连接，所述除氟剂投加装置连接所述混凝区，所述絮凝剂投加装置连接所述絮凝区；
12.所述沉淀区设置有排泥口和出水堰，所述排泥口通过回流泵连接到所述砂水分离器，所述砂水分离器的出口与所述絮凝区连接。
13.优选地，所述除氟剂投加装置用于往所述混凝区投加除氟剂，所述絮凝剂投加装置用于往所述絮凝区投加絮凝剂。
14.优选地，所述絮凝区包括注射段和熟化段，所述混凝区、所述注射段、所述熟化段和所述沉淀区次序连接，所述注射段用于混合微砂和所述絮凝剂，所述絮凝剂在所述熟化段中反应形成矾花。
15.优选地，所述微砂的粒径为60～140μm。
16.优选地，所述混凝区内设置有搅拌组件，所述除氟剂投加装置往所述混凝区中投加所述除氟剂时，所述搅拌组件运转使除氟剂与含氟原水混合。
17.优选地，所述沉淀区包括沉淀池和斜管，所述沉淀池的入口与所述絮凝区的出口
连接，所述沉淀池的底部连接所述回流泵，所述出水堰设置于所述沉淀池的顶部，所述斜管位于所述沉淀池中。
18.优选地，所述回流泵的一端连接所述沉淀池的底部，所述回流泵的另一端连接所述砂水分离器。
19.优选地，所述絮凝剂为pam。
20.优选地，所述砂水分离器为水力旋流器。
21.(三)有益效果
22.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种新型除氟水处理系统，该系统通过絮凝区的设置加快含氟原水与絮凝剂的混合速度，提升其混合效率，使其混合更加充分，有效地增大去除率。同时，通过沉淀区的设置，有效地提高了沉淀池的处理能力，缩短了沉淀时间，加快了沉淀速度，增加了沉淀池的沉淀面积，提高了处理效率。并且，本实用新型通过重介质的投入加快絮凝时间，提高沉淀池的水力负荷，减少了水力停留时间，减小了占地面积，节约资源，降低成本，使得该系统更加适合大规模的推广使用。
附图说明
23.图1为本实用新型的新型除氟水处理系统的流程图。
24.【附图标记说明】
25.1：混凝区；2：絮凝区；3：沉淀区；4：砂水分离器；5：加药机构；6：回流泵。
具体实施方式
26.为了更好地解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
27.为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
28.如图1所示，本实用新型提供一种新型除氟水处理系统，其包括：加药机构5和重介速沉机构。加药机构5包括絮凝剂投加装置和除氟剂投加装置。重介速沉机构包括混凝区1、絮凝区2、沉淀区3以及砂水分离器4。混凝区 1、絮凝区2和沉淀区3次序连接。除了沉淀区3以外，各相邻连接的装置开有一定大小的可闭合的出水孔，水流在各装置中通过各装置中设置的搅拌器搅动推流使水流流动，从出水孔流至下一个装置。除氟剂投加装置连接混凝区1，絮凝剂投加装置连接絮凝区2；沉淀区3设置有排泥口和出水堰，排泥口通过回流泵6连接至砂水分离器4，砂水分离器4的出口与絮凝区2 连接。
29.在上述实施方式中，含氟原水进入混凝区1，除氟剂投加装置往混凝区 1中投加除氟剂，在混凝区1中进行搅拌，使除氟剂与含氟原水充分混合；混凝处理后的水排入絮凝区2中，絮凝投加装置在絮凝区2中投加絮凝剂，同时人工投入微砂，使具有絮凝性能的颗粒在絮凝区2中相互接触聚集，形成较大的絮凝体；絮凝区2连接到沉淀区3，经絮凝处理过的水排入沉淀区 3中，沉淀作用使絮凝体沉积，沉积的絮凝体从排泥口排出，清水从出水堰流
出，从而完成泥水分离的过程；排泥口排出的沉淀物通过回流泵6提升至砂水分离器4，分离泥水和微砂，砂水分离器4连接絮凝区2，将微砂回收至絮凝区2，回收的微砂用于添加在后续的絮凝过程中。
30.在此实施方式中，除氟剂在混凝区1中，通过混凝区1的搅拌，使其与含氟原水混合更加快速的充分混合。混凝处理后的水排入絮凝区2，通过絮凝区2得以加快混合速度，提升其混合效率，且使其混合更加充分，有效地增加去除率。沉淀区3则利用沉淀法去除水中絮凝体，其沉淀区3的沉淀体排入砂水分离器4中，通过砂水分离器4回收其沉淀物中的微砂，节约资源，重复利用。
31.除氟剂投加装置用于往混凝区1投加除氟剂，絮凝剂投加装置用于往絮凝区2投加絮凝剂。
32.在一优选的实施方式中，絮凝区2包括注射段和熟化段，混凝区1、注射段、熟化段和沉淀区3次序连接，注射段用于混合微砂和絮凝剂，絮凝剂在熟化段中反应形成矾花。微砂的粒径为60～140μm。经过混凝区1混凝处理的含氟原水先进入注射段内，在注射段内投加絮凝剂和微砂，絮凝剂通过絮凝剂投加装置投加，微砂采取人工投加方式投加，使用过的微砂经砂水分离器4回收，二次利用的微砂则通过砂水分离器4投加，絮凝剂和微砂投加后通过快速搅拌器得以充分混合，再进入熟化段，在熟化段中通过低速搅拌器使絮凝剂与具有絮凝性能的颗粒进一步反应且不破坏已经形成的矾花，进而形成更大的矾花。微砂的使用可以帮助絮团形成，微砂提供了加强絮凝所需的接触面积，并起到压载或加重作用来加快沉淀速度，提升沉降速率，缩短沉降所需的时间，而注射段和熟化段中搅拌器的使用可以有效提升反应速率，且可以帮助形成更大的沉淀物，增加去除率，提高处理效率。
33.为提高该处理系统除氟水的处理效率，混凝区1内设置有搅拌组件，除氟剂投加装置往混凝区1中投加除氟剂时，搅拌组件运转使除氟剂与含氟原水混合。搅拌组件的设置，使得含氟原水与除氟剂混合时，通过搅拌组件达到最佳的搅拌速度，缩短混合所需时间，提高混合效率。并且，除氟剂是一款复合型无机配合物，具有强大的正电荷基团，能快速吸附废水中氟离子形成络合作用，生成新的难溶态的含氟化合物。
34.沉淀区3包括沉淀池和斜管，沉淀池的入口与絮凝区2的出口连接，沉淀池的底部连接回流泵6，出水堰设置于沉淀池的顶部，斜管位于沉淀池中。在沉淀池中设置斜管，增加了沉淀池的沉淀面积，提高了处理效率。
35.回流泵6的一端连接沉淀池的底部，回流泵6的另一端连接砂水分离器 4。其中砂水分离器4为水力旋流器。絮凝区2中形成的矾花在斜管的作用下沉淀到沉淀池底部，清水从顶部的出水堰流出，底部的污泥被回流泵6抽吸至砂水分离器4，经水力旋流器将微砂与泥水分离，微砂回收至絮凝区2，有效地分离循环使用，需求补给量很少，能有效地节约资源，降低成本。水力旋流器是一种高效率的分离分级设备，其构造简单，便于制造，处理量大，且占地面积小、价格便宜，适用于大规模广泛的应用。
36.在上述实施方式中，絮凝剂可以为pam，也即是聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺形成的絮体强度高，沉降性能好，可以提高絮体强度与沉降速度。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的
描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本实用新型中的具体含义。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
40.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
41.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。
技术特征：1.一种新型除氟水处理系统，其特征在于，所述新型除氟水处理系统包括：加药机构和重介速沉机构；所述加药机构包括絮凝剂投加装置和除氟剂投加装置；所述重介速沉机构包括混凝区、絮凝区、沉淀区以及砂水分离器；所述混凝区、所述絮凝区和所述沉淀区次序连接，所述除氟剂投加装置连接所述混凝区，所述絮凝剂投加装置连接所述絮凝区；所述沉淀区设置有排泥口和出水堰，所述排泥口通过回流泵连接到所述砂水分离器，所述砂水分离器的出口与所述絮凝区连接。2.如权利要求1所述的新型除氟水处理系统，其特征在于，所述除氟剂投加装置用于往所述混凝区投加除氟剂，所述絮凝剂投加装置用于往所述絮凝区投加絮凝剂。3.如权利要求2所述的新型除氟水处理系统，其特征在于，所述絮凝区包括注射段和熟化段，所述混凝区、所述注射段、所述熟化段和所述沉淀区次序连接，所述注射段用于混合微砂和所述絮凝剂，所述絮凝剂在所述熟化段中反应形成矾花。4.如权利要求3所述的新型除氟水处理系统，其特征在于，所述微砂的粒径为60～140μm。5.如权利要求1-4任意一项所述的新型除氟水处理系统，其特征在于，所述混凝区内设置有搅拌组件，所述除氟剂投加装置往所述混凝区中投加所述除氟剂时，所述搅拌组件运转使除氟剂与含氟原水混合。6.如权利要求1-4任意一项所述的新型除氟水处理系统，其特征在于，所述沉淀区包括沉淀池和斜管，所述沉淀池的入口与所述絮凝区的出口连接，所述沉淀池的底部连接所述回流泵，所述出水堰设置于所述沉淀池的顶部，所述斜管位于所述沉淀池中。7.如权利要求6所述的新型除氟水处理系统，其特征在于，所述回流泵的一端连接所述沉淀池的底部，所述回流泵的另一端连接所述砂水分离器。8.如权利要求1-4任意一项所述的新型除氟水处理系统，其特征在于，所述絮凝剂为pam。9.如权利要求1-4任意一项所述的新型除氟水处理系统，其特征在于，所述砂水分离器为水力旋流器。
技术总结本实用新型涉及一种新型除氟水处理系统，其包括加药机构和重介速沉机构；加药机构包括絮凝剂投加装置和除氟剂投加装置；重介速沉机构包括混凝区、絮凝区、沉淀区以及砂水分离器；混凝区、絮凝区和沉淀区次序连接，除氟剂投加装置连接混凝区，絮凝剂投加装置连接絮凝区；沉淀区设置有排泥口和出水堰，排泥口通过回流泵连接到砂水分离器，砂水分离器的出口与絮凝区连接。本系统通过对絮凝区与沉淀区的应用，加快了沉降速度，提高了处理效率，同时砂水分离器的运用也减少了资源消耗，降低了使用成本。本。本。
技术研发人员：李庭 吴卓媛 邸卫猛 王志慧
受保护的技术使用者：中煤（北京）环保工程有限公司
技术研发日：2021.12.09
技术公布日：2022/7/5
