钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置及方法，是针对钠法磷酸铁生产洗水含有少量重金属离子、磷酸钠与硫酸钠的特点，首先利用预处理系统去除洗水中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物，将预处理出水的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；然后利用膜浓缩净化系统将预处理出水中的TDS浓度从4000～8000mg/L浓缩到120～180g/L，同时得到TDS浓度≤0.2mg/L的纯水，回用至钠法磷酸铁生产工序；最后利用蒸发结晶系统离心分离出99%的元明粉；从而实现钠法磷酸铁生产洗水资源化处理的目的。现钠法磷酸铁生产洗水资源化处理的目的。现钠法磷酸铁生产洗水资源化处理的目的。

【技术实现步骤摘要】
钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置及方法


[0001]本专利技术涉及的是钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置及方法，属于工业废水处理的


技术介绍

[0002]磷酸铁是锂离子电池正极材料磷酸铁锂的理想前驱体。目前，磷酸铁的生产工艺路径主要有两条。其一是铵法磷酸铁生产工艺，先利用硫酸亚铁加双氧水将二价铁氧化为三价铁，再与磷酸反应，同时通过投加磷酸氢二铵或氨水来控制反应的pH值，合成磷酸铁，产生的生产废水中除了少量的重金属外，主要为铵离子、磷酸根离子、硫酸根离子。其二是钠法磷酸铁生产工艺，也是先利用硫酸亚铁加双氧水将二价铁氧化为三价铁，再与磷酸反应，不同的是通过投加氢氧化钠来控制反应的pH值，合成磷酸铁，此时产生的生产废水中除了少量的重金属外，主要为钠离子、磷酸根离子、硫酸根离子。
[0003]钠法磷酸铁生产废水按生产工序与废水水质可以分为三种。第一种为氧化母液，主要含有高浓度硫酸钠、少量重金属离子与磷酸钠，是一种含磷高盐废水，污染严重。第二种为老化母液，主要含有稀磷酸、少量重金属离子与硫酸钠，是一种宝贵的磷酸资源。第三种为洗水，主要含有少量重金属离子、磷酸钠与硫酸钠，是一种含磷、含重金属的含盐废水。本专利技术主要针对钠法磷酸铁生产中产生的洗水专利技术一种钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出的是一种钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置及方法，其目的旨在针对钠法磷酸铁生产洗水含有少量重金属离子、磷酸钠与硫酸钠，其典型洗水成分为：PO
43
‑
(磷酸根)350～650mg/L、Na
+
(钠离子)1290～2400mg/L、SO
42
‑
(硫酸根)2370～4400mg/L、Fe
3+
(铁离子)10～30mg/L、Mg
2+
(镁离子)30～70mg/L、Mn
2+
(锰离子)5～15mg/L、Ca
2+
(钙离子)3～7mg/L、Si(硅)3～7mg/L、SS(悬浮物)5～15mg/L、TDS(溶解总固体)4060～7580mg/L、pH 2.0～3.5。钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置及方法，首先利用预处理系统去除洗水中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物，将预处理出水的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；然后利用膜浓缩净化系统将预处理出水中的TDS浓度从4000～8000mg/L浓缩到120～180g/L，同时得到TDS浓度≤0.2mg/L的纯水，回用至钠法磷酸铁生产工序；最后利用蒸发结晶系统离心分离出99％的元明粉(无水硫酸钠)。
[0005]这里，预处理系统中的浸没式超滤膜采用PVDF(聚偏氟乙烯)材质，耐酸碱、寿命长，膜孔径≤50nm，过滤精度高，效果好；膜浓缩系统中的超高压反渗透装置采用120kg级的超高压复合膜，超高压反渗透浓水的TDS可达到12～18％，减少了蒸发量，从而降低系统的运行费用。
[0006]本专利技术的技术解决方案：钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置，其结构包括预处理系统、膜浓缩净化系统、蒸发结晶系统；其中洗水接至预处理系统的进水口，预处理系统
的出泥口送出泥饼，预处理系统的出水口送出预处理系统出水至膜浓缩净化系统的1#进水口；膜浓缩净化系统的出水口送出纯水，膜浓缩净化系统的浓水出口送出回流浓水至预处理系统的回流水进口，膜浓缩净化系统的出液口送出膜浓缩净化系统出液至蒸发结晶系统的进液口，蒸发结晶系统的出水口送出冷凝水至膜浓缩净化系统的2#进水口，蒸发结晶系统的出盐口送出元明粉；钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置，首先利用预处理系统去除洗水中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物；然后利用膜浓缩净化系统对预处理出水中的硫酸钠进行浓缩，并净化出纯水回用；最后利用蒸发结晶系统离心分离出元明粉；实现钠法磷酸铁生产洗水资源化处理的目的。
[0007]本专利技术的优点，本专利技术钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置及方法，是针对钠法磷酸铁生产洗水含有少量重金属离子、磷酸钠与硫酸钠的特点，首先利用预处理系统去除洗水中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物，将预处理出水的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；然后利用膜浓缩净化系统将预处理出水中的TDS浓度从4000～8000mg/L浓缩到120～180g/L，同时得到TDS浓度≤0.2mg/L的纯水，回用至钠法磷酸铁生产工序；最后利用蒸发结晶系统离心分离出99％的元明粉；从而实现钠法磷酸铁生产洗水资源化处理的目的。
附图说明
[0008]附图1钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置的总体结构示意图。
[0009]附图中WW表示洗水，SC表示泥饼，PW表示纯水，SSDH表示元明粉，CLW表示冷凝水，BCW表示回流浓水，PTO表示预处理系统出水，MSO表示膜浓缩净化系统出水，PTS表示预处理系统，MCPS表示膜浓缩净化系统，MVRS表示蒸发结晶系统。
[0010]附图2钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置的预处理系统结构示意图。
[0011]附图中PTS表示预处理系统，WW表示洗水，SC表示泥饼，BCW表示回流浓水，PTO表示预处理系统出水，WWT表示洗水箱，RT1表示一级反应池，ST1表示一级沉淀池，RT2表示二级反应池，ST2表示二级沉淀池，SUF表示浸没式超滤装置，MT表示中间水箱，WACB表示弱酸树脂交换床，D
11
表示氢氧化钠与除磷剂投加装置，D
12
表示氢氧化钠投加装置，D
13
表示硫酸投加装置，D
14
表示树脂再生加药装置，SCT表示污泥浓缩池，PF表示压滤机，FLT表示压滤液池，P
11
表示提升泵，P
12
表示抽吸泵，P
13
表示增压泵，P
14
表示反洗泵，P
15
表示污泥泵，P
16
表示压滤液回流泵，B表示反洗风机。
[0012]附图3钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置的膜浓缩净化系统结构示意图。
[0013]附图中MCPS表示膜浓缩净化系统，PTO表示预处理系统出水，CLW表示冷凝水，BCW表示回流浓水，PW表示纯水，MSO表示膜浓缩净化系统出水，D
21
表示一级阻垢剂投加装置，D
22
表示浓水阻垢剂投加装置，SAF1表示一级保安过滤器，RO1表示一级反渗透装置，CWT1表示一级反渗透浓水箱，SAFC表示浓水保安过滤器，UHPRO表示超高压反渗透装置，CWT2表示超高压反渗透浓水箱，PWT1表示一级反渗透产水箱，SAF2表示二级保安过滤器，RO2表示二级反渗透装置，PWT2表示二级反渗透产水箱，SAF3表示三级保安过滤器，EDI表示电去离子装置，PWT3表示纯水箱，P
21
表示一级高压泵，P
22
表示浓水增压泵，P
23
表示高压柱塞泵，P
24
表示供液泵，P
25...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置，其特征是包括预处理系统、膜浓缩净化系统、蒸发结晶系统；其中洗水接至预处理系统的进水口，预处理系统的出泥口送出泥饼，预处理系统的出水口送出预处理系统出水至膜浓缩净化系统的1#进水口；膜浓缩净化系统的出水口送出纯水，膜浓缩净化系统的浓水出口送出回流浓水至预处理系统的回流水进口，膜浓缩净化系统的出液口送出膜浓缩净化系统出液至蒸发结晶系统的进液口，蒸发结晶系统的出水口送出冷凝水至膜浓缩净化系统的2#进水口，蒸发结晶系统的出盐口送出元明粉；钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置，首先利用预处理系统去除洗水中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物；然后利用膜浓缩净化系统对预处理出水中的硫酸钠进行浓缩，并净化出纯水回用；最后利用蒸发结晶系统离心分离出元明粉；实现钠法磷酸铁生产洗水资源化处理的目的。2.根据权利要求1所述的钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置，其特征是所述的预处理系统，其结构包括洗水箱、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池、二级沉淀池、浸没式超滤装置、中间水箱、弱酸树脂交换床、氢氧化钠与除磷剂投加装置、氢氧化钠投加装置、硫酸投加装置、树脂再生加药装置、污泥浓缩池、压滤机、压滤液池、提升泵、抽吸泵、增压泵、反洗泵、污泥泵、压滤液回流泵、反洗风机；其中洗水接至洗水箱的进水口，洗水箱的出水口通过提升泵与一级反应池的进水口相接，氢氧化钠与除磷剂投加装置的出药口接至一级反应池的进药口，一级反应池的出水口接至一级沉淀池的进水口，一级沉淀池的出水口接至二级反应池的进水口，氢氧化钠投加装置的出药口接至二级反应池的进药口，二级反应池的出水口接至二级沉淀池的进水口，二级沉淀池的出水口接至浸没式超滤装置的进水口，硫酸投加装置的出药口也接至浸没式超滤装置的进水口，浸没式超滤装置的出水口通过抽吸泵与中间水箱的1#进水口，回流浓水接至中间水箱的2#进水口，中间水箱的1#出水口通过反洗泵与浸没式超滤装置的反洗水进水口相接，反洗风机的出风口接至浸没式超滤装置的反洗进风口；浸没式超滤装置的反洗排水口、一级沉淀池与二级沉淀池的排呢口都接至污泥浓缩池的进泥口，污泥浓缩池的出泥口通过污泥泵与压滤机的进泥口相接，压滤机的排泥口送出泥饼，压滤机的压滤液出口接至压滤液池的1#进水口，压滤液池的出水口通过压滤液回流泵与洗水箱的回流水进口相接；中间水箱的2#出水口通过增压泵与弱酸树脂交换床的进水口相接，树脂再生加药装置的出药口接至弱酸树脂交换床的再生进药口，弱酸树脂交换床的再生排水口接至压滤液池的2#进水口，弱酸树脂交换床的出水口送出预处理系统出水。3.根据权利要求1所述的钠法磷酸铁生产洗水资源化处理装置，其特征是所述的膜浓缩净化系统，其结构包括一级阻垢剂投加装置、浓水阻垢剂投加装置、一级保安过滤器、一级反渗透装置、一级反渗透浓水箱、浓水保安过滤器、超高压反渗透装置、超高压反渗透浓水箱、一级反渗透产水箱、二级保安过滤器、二级反渗透装置、二级反渗透产水箱、三级保安过滤器、电去离子装置、纯水箱、一级高压泵、浓水增压泵、高压柱塞泵、供液泵、二级增压泵、二级高压泵、三级增压泵、纯水输送泵；其中预处理系统出水接至一级保安过滤器的进水口，一级阻垢剂投加装置的出药口也接至一级保安过滤器的进水口，一级保安过滤器的出水口通过一级高压泵与一级反渗透装置的进水口相接，一级反渗透装置的浓水出口接至一级反渗透浓水箱的进水口，一级反渗透浓水箱的出水口通过浓水增压泵与浓水保安过滤器的进水口相接，浓水阻垢剂投加装置的出药口也接至浓水保安过滤器的进水口，浓水保
安过滤器的出水口通过高压柱塞泵与超高压反渗透装置的进水口相接，超高压反渗透装置的浓水出口接至超高压反渗透浓水箱的进水口，超高压反渗透浓水箱的出水口通过供液泵送出膜浓缩净化系统出水；一级反渗透装置的产水出口与超高压反渗透装置的产水出口接至一级反渗透产水箱的1#进水口，冷凝水接至一级反渗透产水箱的2#进水口，一级反渗透产水箱的出水口通过二级增压泵与二级保安过滤器的进水口相接，二级保安过滤器的出水口通过二级高压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，张金锋，戚可卓，
申请(专利权)人：江苏卓博环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：