磷酸鐵綜合廢水資源化處理裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是磷酸鐵綜合廢水資源化處理裝置及其方法，屬于工業(yè)廢水處理的
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 磷酸鐵生產(chǎn)是利用硫酸亞鐵、雙氧水、磷酸氫二銨、磷酸，通過(guò)合成、一洗、老化、二 洗等工藝過(guò)程生成高品質(zhì)的磷酸鐵，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生合成母液、一洗水、老化母液、二 洗水，匯合為磷酸鐵綜合廢水，其中含有大量的銨根離子、硫酸根離子、磷酸根離子，處理不 好會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重的污染。
[0003] 針對(duì)磷酸鐵綜合廢水，原來(lái)對(duì)水質(zhì)要求不高，傳統(tǒng)的處理方法是通過(guò)投加石灰，形 成大量的污泥去除總磷而直接排放，根本未考慮鹽的排放問(wèn)題。近期正在探討通過(guò)投加氧 化鎂、氫氧化鈉，生成磷酸銨鎂，即回收鳥(niǎo)糞石作為長(zhǎng)效肥料，再對(duì)剩余的氨氣進(jìn)行蒸汽氣 提及硫酸吸收，生成硫銨，但該法工藝復(fù)雜、投加化學(xué)品多、蒸汽耗量大、運(yùn)行費(fèi)用高、排水 含硫酸鹽高而限制其推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提出的是一種磷酸鐵綜合廢水資源化處理裝置及其方法，其目的旨在利用 一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置、電滲析裝置直接對(duì)磷酸鐵綜合廢水進(jìn)行資源化處理。處 理前磷酸鐵綜合廢水的NH4+(銨根離子）：1000~3000mg/L、PO4 3 (磷酸根離子）：1500~ 3500mg/L、S042 (硫酸根離子）：4000 ~7000mg/L、TDS (溶解總固體）：6500 ~13500mg/L ; 處理后生產(chǎn)純水的NH4+(銨根離子）彡lmg/L、PO43 (磷酸根離子）彡0· 5mg/L、SO42 (硫酸 根離子）彡2. 5mg/L、TDS (溶解總固體）彡4mg/L，去除率均達(dá)到彡99. 9% ;回收的磷酸鐵廢 水濃縮液的NH4+(銨根離子）：13200~39600mg/L、P04 3 (磷酸根離子）：19800~46200mg/ L、SO42 (硫酸根離子）：52800 ~92400mg/L、TDS (溶解總固體）：85800 ~178200mg/L，它 不僅解決了磷酸鐵綜合廢水的污染問(wèn)題，處理出水達(dá)到生產(chǎn)純水的標(biāo)準(zhǔn)，而將處理過(guò)的純 水回用到生產(chǎn)水系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)水的目的，回收的磷酸鐵廢水濃縮液可以直接送到復(fù)合肥廠(chǎng) 做復(fù)合肥的原料，又避免大量污泥的產(chǎn)出，可以抵消磷酸鐵綜合廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用，即達(dá) 到了環(huán)保的要求，又為磷酸鐵綜合廢水資源化處理正常運(yùn)行提供了保證。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案：磷酸鐵綜合廢水資源化處理裝置，其結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)池1、 一級(jí)反滲透裝置2、一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱3、二級(jí)反滲透裝置4、生產(chǎn)純水箱5、電滲析裝置6、 回收濃水箱7、一級(jí)反滲透濃水箱8 ;其中磷酸鐵綜合廢水接入調(diào)節(jié)池1的進(jìn)水口，調(diào)節(jié)池1 的出水口通過(guò)提升栗連接一級(jí)反滲透裝置2的進(jìn)水口，一級(jí)反滲透裝置2的產(chǎn)水出口連接 一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱3的進(jìn)水口，一級(jí)反滲透裝置2的濃水出口連接一級(jí)反滲透濃水箱8的 進(jìn)水口；一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱3的出水口通過(guò)增壓栗連接二級(jí)反滲透裝置4的進(jìn)水口，二級(jí)反 滲透裝置4的產(chǎn)水出口連接生產(chǎn)純水箱5的進(jìn)水口，二級(jí)反滲透裝置4的濃水出口連接調(diào) 節(jié)池1的1#回流口，生產(chǎn)純水箱5的出水通過(guò)純水外供栗回送生產(chǎn)系統(tǒng)；一級(jí)反滲透濃水 箱8的出水口通過(guò)增壓栗連接電滲析裝置6的進(jìn)水口，電滲析裝置6的產(chǎn)水出口連接調(diào)節(jié) 池1的2#回流口，電滲析裝置6的濃水出口連接回收濃水箱7的進(jìn)水口，回收濃水箱7的 出水送去化肥廠(chǎng)。
[0006] 其處理方法：包括如下步驟： 1) 磷酸鐵綜合廢水利用調(diào)節(jié)池、一級(jí)反滲透裝置、一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱、一級(jí)反滲透濃水 箱進(jìn)行初步凈化與濃縮，分離出一級(jí)反滲透產(chǎn)水與一級(jí)反滲透濃水； 2) -級(jí)反滲透產(chǎn)水再通過(guò)二級(jí)反滲透裝置、生產(chǎn)純水箱進(jìn)行進(jìn)一步的凈化，產(chǎn)生達(dá)到 要求的生產(chǎn)純水，回用于生產(chǎn)；二級(jí)反滲透的濃水返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行重新處理； 3) -級(jí)反滲透濃水再通過(guò)電滲析裝置、回收濃水箱進(jìn)行進(jìn)一步的濃縮，回收濃水送去 化肥廠(chǎng)；電滲析的產(chǎn)水返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行重新處理。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)， 1) 針對(duì)磷酸鐵綜合廢水的特點(diǎn)，即含有較高濃度的NH4+、PO43、SO 42，而不含Ca2+、Mg' Cl，低pH進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用資源化的方法，在處理過(guò)程中盡量少添加化學(xué)物質(zhì)，工藝流程簡(jiǎn) 單、高效； 2) 首先利用一級(jí)反滲透裝置對(duì)磷酸鐵綜合廢水作初步的凈化與濃縮分離處理； 3) 其次利用二級(jí)反滲透裝置對(duì)一級(jí)反滲透裝置初步凈化的產(chǎn)水進(jìn)行進(jìn)一步的凈化，二 級(jí)反滲透的產(chǎn)水達(dá)到生產(chǎn)純水的高要求而得到大量回用； 4) 最后利用電滲析裝置對(duì)一級(jí)反滲透裝置初步濃縮的濃水進(jìn)行再度的濃縮、減量，回 收高濃度氮、磷、硫元素作為化肥廠(chǎng)的原料，高效回收有用資源；二級(jí)反滲透的濃水與電滲 析的產(chǎn)水都返回一級(jí)反滲透進(jìn)行重新處理，達(dá)到資源化處理的目的；實(shí)現(xiàn)較好的社會(huì)效益 與經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 附圖1是磷酸鐵綜合廢水資源化處理裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 附圖2是磷酸鐵綜合廢水資源化處理裝置實(shí)施例的水量平衡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 對(duì)照附圖1，磷酸鐵綜合廢水資源化處理裝置，其結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)池1、一級(jí)反滲透 裝置2、一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱3、二級(jí)反滲透裝置4、生產(chǎn)純水箱5、電滲析裝置6、回收濃水箱 7、一級(jí)反滲透濃水箱8 ;其中磷酸鐵綜合廢水接入調(diào)節(jié)池1的進(jìn)水口，調(diào)節(jié)池1的出水口通 過(guò)提升栗連接一級(jí)反滲透裝置2的進(jìn)水口，一級(jí)反滲透裝置2的產(chǎn)水出口連接一級(jí)反滲透 產(chǎn)水箱3的進(jìn)水口，一級(jí)反滲透裝置2的濃水出口連接一級(jí)反滲透濃水箱8的進(jìn)水口；一級(jí) 反滲透產(chǎn)水箱3的出水口通過(guò)增壓栗連接二級(jí)反滲透裝置4的進(jìn)水口，二級(jí)反滲透裝置4 的產(chǎn)水出口連接生產(chǎn)純水箱5的進(jìn)水口，二級(jí)反滲透裝置4的濃水出口連接調(diào)節(jié)池1的1# 回流口，生產(chǎn)純水箱5的出水通過(guò)純水外供栗回送生產(chǎn)系統(tǒng)；一級(jí)反滲透濃水箱8的出水口 通過(guò)增壓栗連接電滲析裝置6的進(jìn)水口，電滲析裝置6的產(chǎn)水出口連接調(diào)節(jié)池1的2#回流 口，電滲析裝置6的濃水出口連接回收濃水箱7的進(jìn)水口，回收濃水箱的出水送去化肥廠(chǎng)。
[0011] 磷酸鐵綜合廢水資源化處理方法，包括如下步驟： 1)磷酸鐵綜合廢水利用調(diào)節(jié)池、一級(jí)反滲透裝置、一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱、一級(jí)反滲透濃水 箱進(jìn)行初步凈化與濃縮，分離出一級(jí)反滲透產(chǎn)水與一級(jí)反滲透濃水； 2) -級(jí)反滲透產(chǎn)水再通過(guò)二級(jí)反滲透裝置、生產(chǎn)純水箱進(jìn)行進(jìn)一步的凈化，產(chǎn)生達(dá)到 要求的生產(chǎn)純水，回用于生產(chǎn)；二級(jí)反滲透的濃水返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行重新處理； 3) -級(jí)反滲透濃水再通過(guò)電滲析裝置、回收濃水箱進(jìn)行進(jìn)一步的濃縮，回收濃水送去 化肥廠(chǎng)；電滲析的產(chǎn)水返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行重新處理。
[0012] 所述的步驟1)磷酸鐵綜合廢水通過(guò)調(diào)節(jié)池、一級(jí)反滲透裝置、一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱 進(jìn)行初步凈化與濃縮，具體是磷酸鐵綜合廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)與水量的均衡與調(diào) 節(jié)，調(diào)節(jié)池的出水通過(guò)提升栗打入一級(jí)反滲透裝置進(jìn)行初步的凈化與濃縮，一級(jí)反滲透 裝置的產(chǎn)水進(jìn)入一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱，一級(jí)反滲透裝置的濃水進(jìn)入一級(jí)反滲透濃水箱；其中 一級(jí)反滲透裝置包括一級(jí)反滲透保安過(guò)濾器、一級(jí)反滲透高壓栗、一級(jí)反滲透膜組(兩段)、 一級(jí)反滲透段間增壓栗，從而利用一級(jí)反滲透保安過(guò)濾器保護(hù)一級(jí)反滲透膜，利用一級(jí)反 滲透高壓栗提供一級(jí)反滲透脫鹽的高壓，進(jìn)行有效的凈化與濃縮，同時(shí)利用一級(jí)反滲透段 間增壓栗提高一級(jí)反滲透的產(chǎn)水率，達(dá)到一級(jí)反滲透產(chǎn)水率多75%、脫鹽率多98%。磷酸鐵 綜合廢水的NH4+(銨根離子）：1000~3000mg/L、PO4 3 (磷酸根離子）：1500~3500mg/L、 SO42 (硫酸根離子）：4000 ~7000mg/L、TDS (溶解總固體）：6500 ~13500mg/L。
[0013] 所述的步驟2)-級(jí)反滲透產(chǎn)水再通過(guò)二級(jí)反滲透裝置、生產(chǎn)純水箱進(jìn)行進(jìn)一步的 凈化，具體是一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱中的一級(jí)反滲透產(chǎn)水通過(guò)增壓栗打入二級(jí)反滲透裝置進(jìn)行 進(jìn)一步的凈化，二級(jí)反滲透裝置的產(chǎn)水達(dá)到合格的生產(chǎn)純水要求，二級(jí)反滲透裝置的產(chǎn)水 進(jìn)入生產(chǎn)純水箱，通過(guò)純水外供栗回送生產(chǎn)，二級(jí)反滲透裝置的濃水返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行重新 處理；其中二級(jí)反滲透裝置包括二級(jí)反滲透保安過(guò)濾器、二級(jí)反滲透高壓栗、二級(jí)反滲透膜 組(兩段)，從而利用二級(jí)反滲透保安過(guò)濾器保護(hù)二級(jí)反滲透膜，利用二級(jí)反滲透高壓栗提 供二級(jí)反滲透脫鹽的高壓，進(jìn)行有效的凈化，達(dá)到二級(jí)反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率< l〇KS/cm、溶解 總固體彡4mg/L、產(chǎn)水率彡90%。
[0014] 所述的步驟3)通過(guò)電滲析裝置、回收濃水箱對(duì)一級(jí)反滲透濃水再進(jìn)行進(jìn)一步的濃 縮，具體是一級(jí)反滲透濃水箱中的一級(jí)反滲透濃水通過(guò)增壓栗打入電滲析裝置進(jìn)行進(jìn)一步 的濃縮，電滲析裝置的濃水進(jìn)入回收濃水箱，回收濃水送去化肥廠(chǎng)，電滲析的產(chǎn)水返回調(diào)節(jié) 池進(jìn)行重新處理；其中電滲析裝置由多級(jí)多段構(gòu)成，達(dá)到電滲析裝置的產(chǎn)水率多75%、脫鹽 率彡75%，回收的磷酸鐵廢水濃縮液的NH4+(銨根離子）：13200~39600mg/L、P0 43 (磷酸根 離子）：198〇0 ~462〇Omg/L、S042 (硫酸根離子）：528〇0 ~92400mg/L、TDS (溶解總固體）： 85