磷酸铁生产废水的处理方法技术

本发明专利技术公开了磷酸铁生产废水的处理方法，解决了现有技术中磷酸铁生产废水难处理的技术问题。磷酸铁生产废水的处理方法包括以下步骤：(1)调节废水的pH为2.2～2.5，然后固液分离得到第一滤液和第一固体；(2)调节第一滤液的pH为5.5～6，然后固液分离得到第二滤液和第二固体；(3)向第二母液中加入硅氟吸附剂和絮凝剂，然后固液分离得到第三滤液和第三固体；(4)对第三滤液进行纳滤膜处理，得到第一浓水和第一产水；(5)调节第一浓水的pH为9～9.5，加入磷酸盐，然后固液分离得到第四滤液和第四固体；(6)对第一产水和第四滤液进行反渗透膜处理，得到第二浓水和第二产水；所述第二浓水中富含硫酸铵。硫酸铵。硫酸铵。

【技术实现步骤摘要】
磷酸铁生产废水的处理方法


[0001]本专利技术涉及磷酸铁的
，尤其涉及生产磷酸铁所产生废水的治理的
，具体而言，涉及磷酸铁生产废水的处理方法。

技术介绍

[0002]电动汽车和燃料电池汽车等新能源汽车的使用可以在一定程度上改善当前环境问题，因此，国家政策对新能源汽车产业的鼓励使我国电动汽车的产销量和保有量快速增长。电动汽车的储能和动力系统主要采用的是锂离子电池，锂离子电池具有能量高、无记忆效应、使用寿命长等优势。
[0003]目前，国内电动汽车企业生产多选用磷酸铁锂离电池作为动力电池。磷酸铁、碳酸锂和糖作为制作磷酸铁锂材料的三大主材，一直发挥着很重要的作用。而磷酸铁做为磷源和铁源，更是生产磷酸铁锂的最主要的前驱体。
[0004]现今应用最广泛的磷酸铁制备工艺如下：
[0005](1)硫酸亚铁(铁源)制备：外购铁粉或者氧化铁皮，加入硫酸合成硫酸亚铁；此工段产生的尾气用液碱吸收；此工段产水的废水是废气处理废水。
[0006](2)预溶解：把硫酸亚铁和去离子水以及磷酸混到一块搅拌。
[0007](3)氧化沉淀：向预溶解的硫酸亚铁溶液中加双氧水和氨水，进行氧化沉淀，得到铁液母液和磷酸铁沉淀，铁液母液在多次使用后，其中含有的杂质元素会越来越多，此时就需要进行更换，更换下来的这部分废水称为磷酸铁母液废水。
[0008](4)压滤及冲洗：把经过氧化沉淀的固液混合体进行压滤以提取里面的母液，母液回到上一步氧化沉淀工段中，最后用去离子水冲洗压滤滤饼，去除里面的杂质。此工段产生的废水为磷酸铁洗涤废水。
[0009](5)干燥：冲洗后的滤饼通过线体运输到干燥工序，比较常用的是闪蒸干燥，干燥过程中产生的废气用稀硫酸吸收。此工段也会产生废气处理废水。
[0010](6)干燥后的滤饼粉碎包装，即得到磷酸铁。
[0011]可见，磷酸铁生产过程中会产生大量的废水如磷酸铁洗涤废水、废气处理废水、磷酸铁母液废水等。据广西新晶科技有限公司中试生产的电池级磷酸铁估计，每生产1吨电池级磷酸铁约产生50吨废水，且这些废水存在低pH、高盐度、含多种重金属、高导电率的特性，导致废水难以被经济、高效、深度处理。
[0012]对磷酸铁生产废水的较为成熟的处理方法有沉淀法、吹脱法、膜技术法。其中，化学沉淀法操作简单、技术成熟，易于工业化，但是药剂用量大，同时受沉淀溶解度极限的影响，产水难以达到排放标准，并且沉淀盐分种类多，成分复杂，难以进行二次利用。吹脱法占地面积小，但是所采用的预处理药剂的成本高，而且吹脱塔内易结垢，去除效率低。膜技术法操作简单，可实现资源化利用，但是工艺链长，每段工艺容易互相影响，未考虑水中氟离子对设备的损害。

技术实现思路

[0013]本专利技术的主要目的在于提供磷酸铁生产废水的处理方法和处理系统，以解决现有技术中磷酸铁生产废水难处理的技术问题。
[0014]为了实现上述目的，本专利技术首先提供了磷酸铁生产废水的处理方法，技术方案如下：
[0015]磷酸铁生产废水的处理方法，包括以下步骤：
[0016](1)调节废水的pH为2.2～2.5，然后固液分离得到第一滤液和第一固体；
[0017](2)调节第一滤液的pH为5.5～6，然后固液分离得到第二滤液和第二固体；
[0018](3)向第二母液中加入硅氟吸附剂和絮凝剂，然后固液分离得到第三滤液和第三固体；
[0019](4)对第三滤液进行纳滤膜处理，得到第一浓水和第一产水；
[0020](5)调节第一浓水的pH为9～9.5，加入磷酸盐，然后固液分离得到第四滤液和第四固体；
[0021](6)对第一产水和第四滤液进行反渗透膜处理，得到第二浓水和第二产水；所述第二浓水中富含硫酸铵。
[0022]作为上述处理方法的进一步改进：所述磷酸铁生产废水为磷酸铁洗涤废水、废气处理废水、磷酸铁母液废水中的任意一种或任意几种的混合液。
[0023]作为上述处理方法的进一步改进：所述磷酸铁生产废水的pH≤1.5，氨氮浓度≥5000mg/L，氟离子浓度≥200mg/L，硫酸根浓度≥50000mg/L，磷酸根浓度≥850mg/L，电导率≥100000us/cm，二氧化硅≥60mg/L，含有的离子至少包括铝离子、铁离子、锰离子、钙离子、钾离子、镁离子和钠离子。
[0024]作为上述处理方法的进一步改进：第一滤液的pH调节后，反应20～30分钟后再进行固液分离处理。
[0025]作为上述处理方法的进一步改进：所述吸附剂为聚合硫酸铝；所述絮凝剂为PAM；硅氟吸附剂加入后，反应20～30分钟再加入絮凝剂。
[0026]作为上述处理方法的进一步改进：所述磷酸盐为磷酸二氢铵。
[0027]作为上述处理方法的进一步改进：所述第三滤液先经超滤处理后再进行纳滤膜处理；所述第四滤液先经超滤处理后再进行反渗透膜处理。
[0028]作为上述处理方法的进一步改进：纳滤膜处理的运行压力为20～30bar；反渗透膜处理的运行压力为120～130bar。
[0029]作为上述处理方法的进一步改进：将第一产水和第四滤液的pH调节为6～7后再进行反渗透膜处理。
[0030]作为上述处理方法的进一步改进：还包括步骤：对第二浓水进行蒸发处理，得到可作为中水回用的冷凝水以及主要含有硫酸铵的第五固体。
[0031]为了实现上述目的，本专利技术其次提供了磷酸铁生产废水的处理系统，技术方案如下：
[0032]磷酸铁生产废水的处理系统，包括：
[0033]第一反应池，用于调节废水的pH并析出沉淀，得到第一固液混合物；
[0034]第一过滤设备，用于过滤第一固液混合物并得到第一滤液和第一固体；
[0035]第二反应池，用于调节第一滤液的pH并析出沉淀，得到第二固液混合物；
[0036]第二过滤设备，用于过滤第二固液混合物并得到第二滤液和第二固体；
[0037]第三反应池，用于使第二滤液与硅氟吸附剂和絮凝剂反应，得到第三固液混合物；
[0038]第三过滤设备，用于过滤第三固液混合物并得到第三滤液和第三固体；
[0039]纳滤膜设备，用于处理第三滤液并得到第一浓水和第一产水；
[0040]第四反应池，用于调节第一浓水的pH并与磷酸盐反应得到第四固液混合物；
[0041]第四过滤设备，用于过滤第四固液混合物并得到第四滤液和第四固体；
[0042]反渗透膜设备，用于处理第一产水和第四滤液并得到第二浓水和第二产水。
[0043]作为上述处理系统的进一步改进：还包括添加碱性调节剂的第一加料设备、添加硅氟吸附剂的第二加料设备、添加絮凝剂的第三加料设备、添加磷酸盐的第四加料设备和添加酸性调节剂的第五加料设备。
[0044]作为上述处理系统的进一步改进：所述第一过滤设备、第二过滤设备、第三过滤设备和第四过滤设备采用板框过滤设备、带式压滤设备、陶瓷过滤设备中的任意一种。
[0045]作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)调节废水的pH为2.2～2.5，然后固液分离得到第一滤液和第一固体；(2)调节第一滤液的pH为5.5～6，然后固液分离得到第二滤液和第二固体；(3)向第二母液中加入硅氟吸附剂和絮凝剂，然后固液分离得到第三滤液和第三固体；(4)对第三滤液进行纳滤膜处理，得到第一浓水和第一产水；(5)调节第一浓水的pH为9～9.5，加入磷酸盐，然后固液分离得到第四滤液和第四固体；(6)对第一产水和第四滤液进行反渗透膜处理，得到第二浓水和第二产水；所述第二浓水中富含硫酸铵。2.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于：所述磷酸铁生产废水为磷酸铁洗涤废水、废气处理废水、磷酸铁母液废水中的任意一种或任意几种的混合液。3.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于：所述磷酸铁生产废水的pH≤1.5，氨氮浓度≥5000mg/L，氟离子浓度≥200mg/L，硫酸根浓度≥50000mg/L，磷酸根浓度≥850mg/L，电导率≥100000us/cm，二氧化硅≥60mg/L，含有的离子至少包括铝离子、铁离子、锰离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋岱峰，王学超，
申请(专利权)人：成都美富特环保产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：