一种磷化工综合废水的深度处理方法技术

本发明专利技术公开了一种磷化工综合废水的深度处理方法，包括以下步骤：在酸性含磷废水中添加三氯化铁去除磷；在酸性含磷废水中添加选择性除氟剂去除氟；然后在酸性含磷废水中添加石灰乳和铝酸钠去除氯；再采用沉降分离法实现去磷、氟、氯后的废水回用；再采用碱性物质中和、膜分离技术进一步去除废水中的其他离子，使其达到城市污水处理标准。本发明专利技术对磷化工废水进行深度处理和资源化再利用，既提高了磷回收率和氟回收率，又能很好的保护水资源环境。

【技术实现步骤摘要】
一种磷化工综合废水的深度处理方法
本专利技术涉及废水处理
更具体地说，本专利技术涉及一种磷化工综合废水的深度处理方法。
技术介绍
磷化工行业产生的废水来源广泛，成分复杂，危害程度大，制约磷化工企业的发展，给当地政府带来很大的负担。磷酸废水的处理以前是经过污水站处理后，通过在线监控各项指标，城市污水处理站现场取样比对合格后经过污水管网排放至城市污水处理站处理，最终处理合格后达标地表水三级排放标准后排放。磷化工产业具有用水量大，废水量大，水质复杂的特点，生产过程中，产生了大量的固体废弃物和高浓度的含磷废水，废水处理不当将对生态环境造成巨大危害。据统计，我国磷石膏年排放量接近8000万吨，磷渣和磷尾矿的年排放量也分别在1000万吨以上，同时磷化工生产过程中的废水以及排放的污水呈酸性(pH＝1.5～3.5)，湖北宜化肥业有限公司含磷废水总量达到近1000万吨/年，总磷含量较高，资源浪费大，且远远超出了国家规定的磷肥行业污水排放标准(≦15mg/L)，导致处理成本也高。因此磷化工废水深度处理和资源化利用的研究非常重要，既能减少资源的浪费，又能很好的保护水资源环境。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种磷化工综合废水的深度处理方法，包括以下步骤：在酸性含磷废水中添加三氯化铁去除磷；在酸性含磷废水中添加选择性除氟剂去除氟；然后在酸性含磷废水中添加石灰乳和铝酸钠去除氯；再采用沉降分离法实现去磷、氟、氯后的废水回用；再采用碱性物质中和、膜分离技术进一步去除废水中的其他离子，使其达到城市污水处理标准。本专利技术提出废水中磷氟资源化利用的新技术路线，节约水资源和处理成本，提高磷资源和氟资源的回收利用率，将产生巨大的经济效益和社会效益。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种磷化工综合废水的深度处理方法，包括以下步骤：在酸性含磷废水中添加三氯化铁去除磷；在酸性含磷废水中添加选择性除氟剂去除氟；然后在酸性含磷废水中添加石灰乳和铝酸钠去除氯；再采用沉降分离法实现去磷、氟、氯后的废水回用；再采用碱性物质中和、膜分离技术进一步去除废水中的其他离子，使其达到城市污水处理标准。优选的是，在酸性含磷废水中添加三氯化铁之前，将所述酸性含磷废水升温至45～55℃。优选的是，在酸性含磷废水中添加三氯化铁之后，还包括调节酸性含磷废水的pH值，所述pH值调节为6.5～7.5。优选的是，所述三氯化铁采用滴加的方式加入酸性含磷废水中。优选的是，调节酸性含磷废水的pH值之后，再向其中加入絮凝剂，所述絮凝剂的体积浓度为2～3mL/L。优选的是，加入絮凝剂后，搅拌的速度为400～500rpm、时间为20～60min。优选的是，所述三氯化铁在所述酸性含磷废水的浓度为0.035～0.045mol/L。优选的是，所述选择性除氟剂与所述酸性含磷废水的比例为1g：18～22ml。优选的是，所述选择性除氟剂为以纳米碳酸钙为核，交联的聚苯乙烯-(氨基丙烯酸酯)-聚丙烯酰胺为壳的纳米微粉。本专利技术至少包括以下有益效果：在酸性含磷废水中添加三氯化铁，实现磷资源的综合利用，磷资源回收率达到88％以上，处理后的废水送到磷铵分厂作为生产用水循环使用，从而达到节能减排的目的，水资源回用率达到80％以上，富余部分水资源经过污水处理站处理将废水中有害因子降到城市污水处理标准；利用选择性除氟剂材料选择性吸附氟离子(F-)，通过该材料再生获取氟资源，使废水中氟离子降至100ppm以下，氟回收率达到95％以上；采用滴加的方式添加三氯化铁，可以提高磷资源的回收率。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。本专利技术提供一种磷化工综合废水的深度处理方法的第一实施例，包括以下步骤：在酸性含磷废水中添加三氯化铁去除磷，三氯化铁以水溶液的形式添加；再在酸性含磷废水中添加选择性除氟剂去除氟；然后在酸性含磷废水中添加石灰乳和铝酸钠去除氯；再采用沉降分离法实现去磷、氟、氯后的废水回用；再采用碱性物质中和、膜分离技术进一步去除废水中的其他离子，使其达到城市污水处理标准。在上述第一实施例中，具体为将酸性含磷废水中除磷生成微细磷酸铁粉，再向中加入选择性除氟剂，回收磷资源和氟资源，再向其中加入碱性物质和铝酸钠，进一步降低废水中氟氯磷等离子的含量，达到回用标准；部分废水经过中和沉降、膜分离处理使其达到城市污水处理标准，待回用，富余部分可以排放至城市污水处理厂。城市污水处理标准参照：PH为7、氟含量≤9mg/L、总磷≤5mg/L、氯离子≤500mg/L、氨氮≤15mg/L。需要理解的是，酸性含磷废水中的成分复杂，阴离子有磷酸根离子、氟离子、氯离子以及硫酸根离子，阳离子有钙镁离子、铁离子，以及少量的硅铝化合物。在处理过程中生产磷酸铁沉淀的同时会有其他物质同时沉降，影响磷酸铁的纯度，这是除磷关键的技术问题。由于FePO4.2H2O在25℃的溶度积Ksp为9.91*10-16，比其他分子的溶度积低很多，因此可以实现FePO4的优先沉降。本专利技术的深度处理方法，可实现磷资源综合利用，磷回收率达到88％以上，处理后的废水送到磷铵分厂作为生产用水循环使用，从而达到节能减排的目的，水资源回用率达到80％以上，富余部分水资源经过污水处理站处理将废水中有害因子降到城市污水处理标准。本实施例主要设计通过添加不同的铁盐沉淀剂将磷化工废水中的磷酸根沉淀出来制备成磷酸铁，通过调节废水的温度和pH、铁盐沉淀剂的量、搅拌的时间和速度、絮凝剂的量等条件，探究最高的磷回收回收率。本实施例还主要对沉淀剂铁盐的选择和加料方式进行了探究，对经过处理后废水和得到的产品进行检测，确定最佳的沉淀剂和加料方式；探索各个实验条件对于磷化工废水磷回收率的影响；通过分析实验的结果，进行正交试验，由正交实验得，影响磷化工废水磷回收率的因素大小顺序为：氯化铁溶液的浓度>含磷废水pH>搅拌时间。对于氟离子，本实施例采用投入选择性除氟剂，可以将90％的氟离子去除，为氟离子资源化提供了新的路径。对于氯离子，本实施例采用投入石灰乳和铝酸钠，根据废水的情况，控制石灰乳和氯酸钠的用量和比例，可以除去60％以上的氯离子，使其生成Ca4Al2Cl2(OH)12的沉淀而分离。基于上述第一实施例本专利技术提供一种磷化工综合废水的深度处理方法的第二实施。在本实施例中，在酸性含磷废水中添加三氯化铁之前，将所述酸性含磷废水升温至45～55℃，有利于加快反应的速率。在另外一个实施例中，在酸性含磷废水中添加三氯化铁之后，还包括调节酸性含磷废水的pH值，所述pH值调节为6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷化工综合废水的深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在酸性含磷废水中添加三氯化铁去除磷；/n在酸性含磷废水中添加选择性除氟剂去除氟；/n然后在酸性含磷废水中添加石灰乳和铝酸钠去除氯；/n再采用沉降分离法实现去磷、氟、氯后的废水回用；/n再采用碱性物质中和、膜分离技术进一步去除废水中的其他离子，使其达到城市污水处理标准。/n

【技术特征摘要】
1.一种磷化工综合废水的深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
在酸性含磷废水中添加三氯化铁去除磷；
在酸性含磷废水中添加选择性除氟剂去除氟；
然后在酸性含磷废水中添加石灰乳和铝酸钠去除氯；
再采用沉降分离法实现去磷、氟、氯后的废水回用；
再采用碱性物质中和、膜分离技术进一步去除废水中的其他离子，使其达到城市污水处理标准。


2.如权利要求1所述的磷化工综合废水的深度处理方法，其特征在于，在酸性含磷废水中添加三氯化铁之前，将所述酸性含磷废水升温至45～55℃。


3.如权利要求1所述的磷化工综合废水的深度处理方法，其特征在于，在酸性含磷废水中添加三氯化铁之后，还包括调节酸性含磷废水的pH值，所述pH值调节为6.5～7.5。


4.如权利要求1所述的磷化工综合废水的深度处理方法，其特征在于，所述三氯化铁采用滴加的方式加入酸性含磷废水中。

【专利技术属性】
技术研发人员：朱月，虞云峰，陈腊春，黄志亮，张元堂，李盛彪，周少奇，陈存华，刘奔，席军利，曹金贵，
申请(专利权)人：华中师范大学，贵州科学院，湖北宜化肥业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42