湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理工艺及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理工艺及系统，解决了现有含磷氟废水处理存在的周期长、设备投资和运行成本高、去除效率有待进一步提高的问题。技术方案包括串联的至少两级中和沉降设备，所述中和沉降设备由设有搅拌器的中和槽和沉降槽组成，其特征在于，所述中和槽的上段设溢流出口，锥部设废水进口和添加剂进口；所述沉降槽上段设溢流进口和清液出口，锥底设浆料出口，所述沉降槽由上至下由圆筒段、耙斗段和深锥段组成。本发明专利技术结构简单、物料能快速均匀混合、反应效率高、工艺周期短、能耗低、易于维护清理、投资和运行成本低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理工艺及其系统


[0001]本专利技术涉及废水处理领域，具体的说是一种湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理工艺及其系统。

技术介绍

[0002]目前，在典型磷化工企业中，磷酸装置的再浆槽进入渣场，渣场回水和酸性循环水站排水汇合后进去磷酸装置，由于再浆槽石膏料浆中含有少量P2O5、F，经长期运行后，渣场回水和酸性循环水站排水的P2O5、F含量逐渐累积，达到0.8
‑
1.0％P2O5,3000
‑
5000ppm F。
[0003]磷化工企业的废水处理一直是难解的问题，一方面渣场回水和酸性循环水站排水由于循环使用，导致渣场存水和酸性循环水站酸性循环水含磷、含氟指标逐渐累积，不断上升，对渣场周边水体存在环境污染的风险；酸性循环水站由于F含量升高，导致生产环境变差，职业卫生情况下降，影响员工健康；由于渣场回水和酸性循环水含磷、氟，导致磷资源浪费；同时，磷酸、磷肥装置的尾气洗涤需要使用大量新鲜水，而渣场回水和酸性循环水排水由于含磷、氟较高，不适用于尾气洗涤的用水。
[0004]对于这类含磷氟废水，通过是采用多级中和沉淀方法进行处理，如公开号104445730B的专利文献公开了一种含磷氟废水的综合利用方法，通过将含磷氟废水通过两次中和，并控制每次中和后的终点 PH值，进而根据氟化钙、磷酸钙盐的溶度积将废水中的氟化钙分离出来，该方法不仅将其中的磷氟资源进行最大化的回收利用，而且还生成了副产品硅胶，提高了产品附加值，降低了含磷氟废水处理的成本。又如公开号105712529A公开了一种高浓度酸性磷氟废水的处理方法，采用三级中和+三级絮凝沉淀处理废水，通过控制各级中和反应的工艺条件处理废水，具体做法包括：
①
控制一级中和的工艺指标：pH为2.4～4.0，反应时间≮40min，温度≮40℃；
②
控制二级中和的工艺指标：pH为5.0～7.0，反应时间≮50min，水温≮30℃；
③
控制三级中和的工艺指标：pH为9.6～10.5，反应时间≮40min，水温≮30℃。
[0005]可见，现有技术中，对于含磷氟废水的处理主要集中在反应条件的控制上，但事实上，现有含磷氟废水的处理还存在以下问题：(1) 中和槽中通常为顶部投料，这种投料方式不利于物料在中和槽中快速分散、均匀混合，大大影响反应效率，并且若不能快速混合，则很可能来不及反应便随之从溢流口流入沉降槽中；(2)为了引出含固量更高的料浆，减少后续设备如压滤机的负担，沉降槽的锥部通常为深锥，这种深锥需要更长的沉降时间，更大深度，沉降速率低，这就导致运行周期长、设备高度高，使得投资成本和运行成本增加、维护、清理不便。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、物料能快速均匀混合、反应效率高、工艺周期短、能耗低、易于维护清理、投资和运行成本低的湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理系统。
[0007]本专利技术还提供一种使用上述处理系统的湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理工艺。
[0008]本专利技术系统包括串联的至少两级中和沉降设备，所述中和沉降设备由设有搅拌器的中和槽和沉降槽组成，所述中和槽的上段设溢流出口，锥部设废水进口和添加剂进口；所述沉降槽上段设溢流进口和清液出口，锥底设浆料出口，所述沉降槽由上至下由圆筒段、耙斗段和深锥段组成。
[0009]所述中和槽的锥部内设有连接废水进口的第一插入管，所述第一插入管为十字交叉结构，管道表面均匀开孔。
[0010]所述第一插入管的深度为锥部深度的20
‑
40％。
[0011]所述添加剂进口至少包括熟石灰乳进口，所述熟石灰乳进口包括位于锥部底端的第一熟石灰乳进口和锥部中段的第二熟石灰乳进口，所述中和槽的锥部内设有连接所述第二熟石灰乳进口的第二插入管，所述第二插入管为十字交叉结构，管道表面均匀开孔。
[0012]所述第二插入管的深度为锥部深度的80
‑
90％
[0013]所述添加剂进口还包括有稀磷酸进口。
[0014]所述沉降槽的耙斗段具有转耙结构，其锥角为120
°‑
150
°
，所述深锥段的锥角为10
°‑
20
°
。
[0015]所述转耙段与深锥段的深度比为1:3
‑
1:6。
[0016]本专利技术湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理工艺为，将含磷氟废水送入上述的处理系统中进行处理，其中，含磷氟废水先进入一级中和沉降设备中的一级中和槽，由其锥部的废水进口进入，同时将熟石灰乳和稀磷酸由锥部的添加剂进口通入，废水和熟石灰乳及稀磷酸在一级中和槽中进行反应，在搅拌器的作用下，反应后的浆料经上段的溢流出口溢流进入一级沉降槽中进行沉降，浆料中的固体物先经转耙段快速沉降，再经向下经深锥段进一步收集最后经锥底排出，一级沉降槽上段的一级清液送入二级中和沉降设备；
[0017]一级清液先进入二级中和沉降设备中的二级中和槽，由其锥部的废水进口进入，同时将熟石灰乳由锥部的添加剂进口通入，废水和熟石灰乳在二级中和槽中进行反应，在搅拌器的作用下，反应后的浆料经上段的溢流出口溢流进入二级沉降槽中进行沉降，浆料中的固体物先经转耙段快速沉降，再经向下经深锥段进一步收集最后经锥底排出，二级沉降槽上段的二级清液送出作为回用水。
[0018]在所述一级中槽和二级中和槽中，所述含磷氟废水或一级清液由对应的废水进口经第一插入管通入锥部；控制加入稀磷酸后一级中和槽中浆料中P2O5浓度达到1
‑
5％wt。
[0019]所述添加剂进口包括位于锥部底端的第一熟石灰乳进口和锥部中段的第二熟石灰乳进口，所述熟石灰乳分成两股，一股由锥部底端的第一熟石灰乳进口送入，另一股由锥部中段的第二熟石灰乳进口经第二插入管送入。
[0020]第一股熟石灰乳和第二股熟石灰乳的质量比为60％：40％。
[0021]针对
技术介绍
中存在的问题，专利技术人进行了如下改进：
[0022](1)将所有物料进口均由中和槽的顶部改为锥部，采用底部进料的方式，一方面避开了溢流出口，另一方面，底部进料后在搅拌器的作用下更易快速均匀分散。进一步的，考虑到通入中和槽中的废水量大，难以快速分散的问题，采用了特殊的插入管结构，即十字交叉结构，通过在管道表面均匀开孔，使得通入废水的能快速、均匀分散，分散效率得到极大的提高，从而加大反应接触面、加快反应效率、减少反应停留时间。进一步的，熟石灰乳也分
为两股送入，一股从锥底部直接通入，另一股配合废水通入的方式，经十字交叉结构的第二插入管通入，通过控制第二插入管高于第一插入管，使得废水通入时能第一时间迅速和上方及下方的熟石灰乳混合反应，保证充分反应，大大减少反应停留时间。
[0023]2)创造性的在沉降槽中采用两级锥底结构，即一级采用耙斗，一级采用深锥，结合两者优点，利用耙斗结构提高物料沉降率，将沉降物料快速推入深锥中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理系统，包括串联的至少两级中和沉降设备，所述中和沉降设备由设有搅拌器的中和槽和沉降槽组成，其特征在于，所述中和槽的上段设溢流出口，锥部设废水进口和添加剂进口；所述沉降槽上段设溢流进口和清液出口，锥底设浆料出口，所述沉降槽由上至下由圆筒段、耙斗段和深锥段组成。2.如权利要求1所述的湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理系统，其特征在于，所述中和槽的锥部内设有连接废水进口的第一插入管，所述第一插入管为十字交叉结构，管道表面均匀开孔。3.如权利要求2所述的湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理系统，其特征在于，所述第一插入管的深度为锥部深度的20
‑
40％。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理系统，其特征在于，所述添加剂进口至少包括熟石灰乳进口，所述熟石灰乳进口包括位于锥部底端的第一熟石灰乳进口和锥部中段的第二熟石灰乳进口，所述中和槽的锥部内设有连接所述第二熟石灰乳进口的第二插入管，所述第二插入管为十字交叉结构，管道表面均匀开孔。5.如权利要求4所述的湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理系统，其特征在于，所述第二插入管的深度为锥部深度的80
‑
90％。6.如权利要求4所述的湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理系统，其特征在于，所述添加剂进口还包括有稀磷酸进口。7.如权利要求1所述的湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理系统，其特征在于，所述沉降槽的耙斗段具有转耙结构，其锥角为120
°‑
150
°
，所述深锥段的锥角为10
°‑
20
°
。8.如权利要求1或7所述的湿法磷酸生产中含磷氟废水的处理系统，其特征在于，所述转耙段与深锥段的深度比为1:3

【专利技术属性】
技术研发人员：郭国清，严山，杨培发，郝易潇，赵军，李志刚，吴熠，
申请(专利权)人：中国五环工程有限公司，
类型：发明
国别省市：