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，通過合成、一洗、老化、二 洗等工藝過程生成高品質(zhì)的磷酸鐵，在生產(chǎn)過程中會產(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 好會對水體造成嚴(yán)重的污染。
[0003] 針對磷酸鐵綜合廢水，原來對水質(zhì)要求不高，傳統(tǒng)的處理方法是通過投加石灰，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題。近期正在探討通過投加氧 化鎂、氫氧化鈉，生成磷酸銨鎂，即回收鳥糞石作為長效肥料，再對剩余的氨氣進(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 一級反滲透裝置、二級反滲透裝置、電滲析裝置直接對磷酸鐵綜合廢水進(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題，處理出水達(dá)到生產(chǎn)純水的標(biāo)準(zhǔn)，而將處理過的純 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 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、 一級反滲透裝置2、一級反滲透產(chǎn)水箱3、二級反滲透裝置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 的出水口通過提升栗連接一級反滲透裝置2的進(jìn)水口，一級反滲透裝置2的產(chǎn)水出口連接 一級反滲透產(chǎn)水箱3的進(jìn)水口，一級反滲透裝置2的濃水出口連接一級反滲透濃水箱8的 進(jìn)水口；一級反滲透產(chǎn)水箱3的出水口通過增壓栗連接二級反滲透裝置4的進(jìn)水口，二級反 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的出水通過純水外供栗回送生產(chǎn)系統(tǒng)；一級反滲透濃水 箱8的出水口通過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。
[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、一級反滲透裝置、一級反滲透產(chǎn)水箱、一級反滲透濃水 箱進(jìn)行初步凈化與濃縮，分離出一級反滲透產(chǎn)水與一級反滲透濃水； 2) -級反滲透產(chǎn)水再通過二級反滲透裝置、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)；二級反滲透的濃水返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行重新處理； 3) -級反滲透濃水再通過電滲析裝置、回收濃水箱進(jìn)行進(jìn)一步的濃縮，回收濃水送去 化肥廠；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，在處理過程中盡量少添加化學(xué)物質(zhì)，工藝流程簡 單、高效； 2) 首先利用一級反滲透裝置對磷酸鐵綜合廢水作初步的凈化與濃縮分離處理； 3) 其次利用二級反滲透裝置對一級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一級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、硫元素作為化肥廠的原料，高效回收有用資源；二級反滲透的濃水與電滲 析的產(chǎn)水都返回一級反滲透進(jìn)行重新處理，達(dá)到資源化處理的目的；實(shí)現(xiàn)較好的社會效益 與經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[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、一級反滲透 裝置2、一級反滲透產(chǎn)水箱3、二級反滲透裝置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 過提升栗連接一級反滲透裝置2的進(jìn)水口，一級反滲透裝置2的產(chǎn)水出口連接一級反滲透 產(chǎn)水箱3的進(jìn)水口，一級反滲透裝置2的濃水出口連接一級反滲透濃水箱8的進(jìn)水口；一級 反滲透產(chǎn)水箱3的出水口通過增壓栗連接二級反滲透裝置4的進(jìn)水口，二級反滲透裝置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的出水通過純水外供栗回送生產(chǎn)系統(tǒng)；一級反滲透濃水箱8的出水口 通過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。
[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、一級反滲透裝置、一級反滲透產(chǎn)水箱、一級反滲透濃水 箱進(jìn)行初步凈化與濃縮，分離出一級反滲透產(chǎn)水與一級反滲透濃水； 2) -級反滲透產(chǎn)水再通過二級反滲透裝置、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)；二級反滲透的濃水返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行重新處理； 3) -級反滲透濃水再通過電滲析裝置、回收濃水箱進(jìn)行進(jìn)一步的濃縮，回收濃水送去 化肥廠；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調(diào)節(jié)池、一級反滲透裝置、一級反滲透產(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)池的出水通過提升栗打入一級反滲透裝置進(jìn)行初步的凈化與濃縮，一級反滲透 裝置的產(chǎn)水進(jìn)入一級反滲透產(chǎn)水箱，一級反滲透裝置的濃水進(jìn)入一級反滲透濃水箱；其中 一級反滲透裝置包括一級反滲透保安過濾器、一級反滲透高壓栗、一級反滲透膜組(兩段)、 一級反滲透段間增壓栗，從而利用一級反滲透保安過濾器保護(hù)一級反滲透膜，利用一級反 滲透高壓栗提供一級反滲透脫鹽的高壓，進(jìn)行有效的凈化與濃縮，同時(shí)利用一級反滲透段 間增壓栗提高一級反滲透的產(chǎn)水率，達(dá)到一級反滲透產(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)-級反滲透產(chǎn)水再通過二級反滲透裝置、生產(chǎn)純水箱進(jìn)行進(jìn)一步的 凈化，具體是一級反滲透產(chǎn)水箱中的一級反滲透產(chǎn)水通過增壓栗打入二級反滲透裝置進(jìn)行 進(jìn)一步的凈化，二級反滲透裝置的產(chǎn)水達(dá)到合格的生產(chǎn)純水要求，二級反滲透裝置的產(chǎn)水 進(jìn)入生產(chǎn)純水箱，通過純水外供栗回送生產(chǎn)，二級反滲透裝置的濃水返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行重新 處理；其中二級反滲透裝置包括二級反滲透保安過濾器、二級反滲透高壓栗、二級反滲透膜 組(兩段)，從而利用二級反滲透保安過濾器保護(hù)二級反滲透膜，利用二級反滲透高壓栗提 供二級反滲透脫鹽的高壓，進(jìn)行有效的凈化，達(dá)到二級反滲透產(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)通過電滲析裝置、回收濃水箱對一級反滲透濃水再進(jìn)行進(jìn)一步的濃 縮，具體是一級反滲透濃水箱中的一級反滲透濃水通過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，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