一種深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)含磷廢水的處理方法有化學(xué)沉淀、生物法、電解法、膜處理法及離子交換法等。廢水磷濃度通常高于100mg/L，已經(jīng)超過(guò)生化處理法的極限；化學(xué)沉淀法、電解法主要針對(duì)易于沉淀的正磷酸鹽；膜處理法和離子交換法在處理負(fù)荷過(guò)大時(shí)費(fèi)用高而且效果較差。對(duì)于高濃度含磷化工廢水，由于磷元素賦存形態(tài)多樣，難以應(yīng)用單一的方法進(jìn)行去除，常規(guī)組合工藝即便能去除也會(huì)對(duì)整個(gè)處理工藝造成極大的負(fù)擔(dān)，使整個(gè)處理工藝處理效果降低或者無(wú)法連續(xù)運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)而提出一種深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，采用該工藝最終處理出水中總磷濃度可以低于0.2mg/L，達(dá)到國(guó)家當(dāng)前《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002) III類水體標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)于現(xiàn)行國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978— 2002) —級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 0.5mg/L。
[0004]本發(fā)明解決其問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，包括如下步驟:
[0005]1)氧化沉淀過(guò)濾:磷化工廢水中添加氧化劑，使低價(jià)態(tài)的磷元素轉(zhuǎn)化為易于沉淀的正磷酸根，以石灰乳為混凝劑，投加大量混凝劑并曝氣攪拌，將水中磷酸根離子全部沉淀，水進(jìn)入沉淀池沉淀并用石英砂過(guò)濾；
[0006]2)膜分離:步驟1)的出水經(jīng)陽(yáng)離子交換樹脂去除部分鈣離子后，依次經(jīng)過(guò)超濾膜和反滲透膜處理，使出水中的磷元素濃度低于2mg/L ;
[0007]3)離子交換:將反滲透出水通過(guò)陰離子交換樹脂交換，控制交換參數(shù)，保證出水磷濃度符合要求。
[0008]按上述方案，步驟1)中氧化劑為次氯酸鈉，其有效氯含量與廢水中總磷質(zhì)量比為
0.1:1 ?0.2: Ιο
[0009]按上述方案，步驟1)中混凝劑為石灰乳，且投加至水中pH彡10。
[0010]按上述方案，步驟1)中的出水pH為堿性。
[0011]按上述方案，步驟2)中超濾膜工作壓力為2.5?3.0bar。
[0012]按上述方案，步驟2)中反滲透膜工作壓力為17?20bar。
[0013]按上述方案，步驟3)中交換參數(shù)為陰離子交換樹脂時(shí)間30?60min。
[0014]通?；U水中大部分磷以正磷酸根形式存在，水中的正磷酸根在堿性條件下與鈣離子反應(yīng)生成沉淀，而其他形態(tài)的磷酸鹽由于難以形成沉淀而不易從水中分離。在上述工藝中，首先以次氯酸鈉為氧化劑，使低價(jià)態(tài)的磷元素轉(zhuǎn)化為易于沉淀的正磷酸根，然后以價(jià)格低廉的石灰乳為混凝劑，去除水中正磷酸根，降低后續(xù)工序的處理負(fù)擔(dān)；然后用膜分離技術(shù)將廢水中絕大部分其他形態(tài)的磷元素從水中分離出來(lái)；最后用陰離子交換樹脂對(duì)磷濃度較低的水做深度處理，保證出水磷濃度達(dá)標(biāo)。為保證正磷酸根完全沉淀，投加過(guò)量的石灰乳，直至pH多10。實(shí)驗(yàn)證明堿性環(huán)境有利于膜分離設(shè)備對(duì)磷的去除，所以在沉淀階段后無(wú)需進(jìn)行pH回調(diào)，但需要加入陽(yáng)離子樹脂交換單元降低水中鈣離子濃度，避免管道結(jié)垢。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的工藝技術(shù)，可以達(dá)到以下效果:
[0016]1、可以解決總磷濃度較高(彡100mg/L)、磷賦存形態(tài)復(fù)雜的含磷廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的問(wèn)題；
[0017]2、可以連續(xù)運(yùn)行；
[0018]3、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，節(jié)省投入；
[0019]4、出水中總磷濃度低于0.2mg/Lo
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了更全面的理解該發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]實(shí)施例1:多形態(tài)磷化工廢水，總磷濃度為396mg/L，含有磷酸鹽和聚磷酸鹽。往廢水中投加10%的次氯酸鈉溶液，投加量為4mL/L，投加10%的石灰乳，投加量為18mL/L，且投加至水中pH ^ 10，經(jīng)過(guò)曝氣混凝沉淀，沉淀出水正磷酸根濃度為0.17mg/L，總磷濃度為145.2mg/L0沉淀出水通過(guò)砂濾、陽(yáng)離子交換樹脂去除部分鈣離子后進(jìn)入超濾和反滲透膜分離系統(tǒng)，超濾膜工作壓力為2.7，反滲透膜工作壓力18.6。在此條件下，反滲透出水總磷濃度為1.14mg/Lo該出水再經(jīng)過(guò)陰離子樹脂處理，時(shí)間為30?60min，最終出水中總磷濃度為 0.llmg/Lo
[0022]實(shí)施例2:多形態(tài)磷化工廢水，總磷濃度為512mg/L，含有磷酸鹽和聚磷酸鹽。往廢水中投加10%的次氯酸鈉溶液，投加量為4mL/L，投加10%的石灰乳，投加量為18mL/L，且投加至水中pH ^ 10，經(jīng)過(guò)曝氣混凝沉淀，沉淀出水正磷酸根濃度為2.28mg/L，總磷濃度為116.9mg/L0沉淀出水通過(guò)砂濾、陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)入超濾反滲透膜分離系統(tǒng)，超濾膜工作壓力為2.8，反滲透膜工作壓力19.2。在此條件下，反滲透出水總磷濃度為0.94mg/L0該出水再經(jīng)過(guò)陰離子樹脂處理，時(shí)間為30?60min，最終出水中總磷濃度為0.09mg/L。
[0023]實(shí)施例3:多形態(tài)磷化工廢水，總磷濃度為623mg/L，含有磷酸鹽和聚磷酸鹽。往廢水中投加10%的次氯酸鈉溶液，投加量為4mL/L，投加10%的石灰乳，投加量為20mL/L，且投加至水中pH ^ 10，經(jīng)過(guò)曝氣混凝沉淀，沉淀出水正磷酸根濃度為1.76mg/L，總磷濃度為162.lmg/Lo沉淀出水通過(guò)砂濾、陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)入超濾反滲透膜分離系統(tǒng)，超濾膜工作壓力為3.0，反滲透膜工作壓力19.8。在此條件下，反滲透出水總磷濃度為1.81mg/L。該出水再經(jīng)過(guò)陰離子樹脂處理，時(shí)間為30?60min，最終出水中總磷濃度為0.18mg/L。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，包括如下步驟: 1)氧化沉淀過(guò)濾:磷化工廢水中添加氧化劑，使低價(jià)態(tài)的磷元素轉(zhuǎn)化為易于沉淀的正磷酸根，以石灰乳為混凝劑，投加大量混凝劑并曝氣攪拌，將水中磷酸根離子全部沉淀，水進(jìn)入沉淀池沉淀并用石英砂過(guò)濾； 2)膜分離:步驟1)的出水經(jīng)陽(yáng)離子交換樹脂去除部分鈣離子后，依次經(jīng)過(guò)超濾膜和反滲透膜處理，使出水中的磷元素濃度低于2mg/L ; 3)離子交換:將反滲透出水通過(guò)陰離子交換樹脂交換，控制交換參數(shù)，保證出水磷濃度符合要求。2.按權(quán)利要求1所述的深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，其特征在于步驟1)中氧化劑為次氯酸鈉，其有效氯含量與廢水中總磷質(zhì)量比為0.1:1?0.2:1。3.按權(quán)利要求1所述的深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，其特征在于步驟1)中混凝劑為石灰乳，且投加至水中pH ^ 10。4.按權(quán)利要求1所述的深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，其特征在于步驟1)中的出水pH為堿性。5.按權(quán)利要求1所述的深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，其特征在于步驟2)中超濾膜工作壓力為2.5?3.0bar。6.按權(quán)利要求1所述的深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，其特征在于步驟2)中反滲透膜工作壓力為17?20bar。7.按權(quán)利要求1所述的深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，其特征在于步驟3)中交換參數(shù)為陰離子交換樹脂時(shí)間30?60min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及深度處理高濃度多形態(tài)磷化工廢水的工藝，包括如下步驟：1)氧化沉淀過(guò)濾：磷化工廢水中添加氧化劑，使低價(jià)態(tài)的磷元素轉(zhuǎn)化為易于沉淀的正磷酸根，以石灰乳為混凝劑，投加大量混凝劑并曝氣攪拌，將水中磷酸根離子全部沉淀，水進(jìn)入沉淀池沉淀并用石英砂過(guò)濾；2)步驟1)的出水經(jīng)陽(yáng)離子交換樹脂去除部分鈣離子后，依次經(jīng)過(guò)超濾膜和反滲透膜處理，使出水中的磷元素濃度低于2mg/L；3)將反滲透出水通過(guò)陰離子交換樹脂交換，控制交換參數(shù)，保證出水磷濃度符合要求。可以解決總磷濃度較高、磷賦存形態(tài)復(fù)雜的含磷廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的問(wèn)題；可以連續(xù)運(yùn)行；延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，節(jié)省投入；出水中總磷濃度低于0.2mg/L。
【IPC分類】C02F9/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105366844
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510875994
【發(fā)明人】彭天蔚, 凌海波, 蔡俊雄, 李賢 , 康瑾
【申請(qǐng)人】湖北省環(huán)境科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日