[發明專利]資源化回收磷石膏滲瀝液的處理裝置及處理方法

在審

• 申請號: 202011466434.2
• 申請日: 2020-12-13
• 公開（公告）號: CN113121035A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 周正;陸亞超;占偉;杜冬云;祝國亮
• 申請（專利權）人: 中南民族大學;湖北美辰環保股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/10;C02F101/14;C02F101/16;C02F103/06
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 余曉雪

本發明屬于工業污水處理技術領域，涉及一種資源化回收磷石膏滲瀝液的處理裝置和處理方法，資源化回收磷石膏滲瀝液的處理裝置包括集水池、自控加藥系統、混合沉降系統、清水池以及產物排出系統；集水池上設置有與集水池相貫通的進水口；集水池通過混合沉降系統與清水池相貫通；清水池接入混合沉降系統；清水池上設置有與清水池相貫通的出水口；自控加藥系統以及產物排出系統分別與混合沉降系統相貫通。本發明提供了一種N、P、F元素分開沉淀析出，無固體廢棄物產生以及可達到資源化回收利用目的的資源化回收磷石膏滲瀝液的處理裝置和處理方法。

技術領域

本發明屬于工業污水處理技術領域，涉及一種資源化回收磷石膏滲瀝液的處理裝置和處理方法，尤其涉及一種適用于氨氮、總磷、氟化物含量高、酸度大的廢水處理的資源化回收磷石膏滲瀝液的處理裝置和處理方法。

背景技術

工業中用硫酸、硝酸或鹽酸分解磷礦制得的磷酸統稱為濕法磷酸，而用硫酸分解磷礦是最常用的磷酸制備工藝。硫酸分解磷礦生成磷酸溶液和難溶性的硫酸鈣結晶，如反應式(1)所示：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO₄+5nH₂O＝3H₃PO₄+5CaSO₄·nH₂O↓+HF (1)

濕法磷酸雖然經濟有效，但是會產生第二類工業固體廢物磷石膏，造成嚴重的環境污染。每生產1噸磷酸產品時(以P₂O₅為標準)，約產生5噸磷石膏廢渣。磷石膏的主要成分為二水硫酸鈣(CaSO₄·2H₂O)，并含有少量的CaO和微量的重金屬離子及放射性元素，及未分解的磷礦粉、P₂O₅和游離酸等雜質。據統計磷石膏全球累計排放約60億t，并以1.5億t/年的速率增加。濕法工藝堆置的磷石膏不僅占用大量的土地，而且經雨水的沖刷、淋溶，產生的滲濾液具有pH值低、腐蝕性強、總磷濃度高等特點。滲濾液中的可溶性磷、氨氮、氟、重金屬等雜質易于遷移到周圍的土壤、水體、大氣環境中，會造成環境污染。

國內外學者針對磷石膏及磷石膏堆庫滲濾液有害物質處理進行了系統研究。Battistoni等采用膜過濾工藝預處理磷石膏滲濾液，在pH＝6.7時，氟化物與磷酸根的去除率分別為96％和80％。Orescanin等利用草木灰處理磷石膏滲濾液中氟化物、磷酸根、重金屬等有害物質，通過草木灰將調整pH＝7時，氟化物及重金屬去除率可達98％；pH＝9時磷酸鹽去除率可達96％。Ammar等通過有機配位體(如檸檬酸鹽)控制水環境中磷石膏內重金屬離子釋放，達到降低滲濾液污染的目的。Ricardo等通過Ca(OH)₂溶液提高酸性磷石膏滲瀝液pH值，使磷酸鹽、重金屬和氟化物的去除率分別達到100％、100％和90％。上述的處理方法對磷酸鹽、硫酸鹽、氟化物、重金屬離子具有良好的去除效果，但是其存在高成本、生成的泥渣量大、氨氮去除率低等不足，限制了其在工業規模磷石膏滲濾液處理的應用。

發明內容

為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種N、P、F元素分開沉淀析出，無固體廢棄物產生以及可達到資源化回收利用目的的資源化回收磷石膏滲瀝液的處理裝置和處理方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種資源化回收磷石膏滲瀝液的處理裝置，其特征在于：所述資源化回收磷石膏滲瀝液的處理裝置包括集水池、自控加藥系統、混合沉降系統、清水池以及產物排出系統；所述集水池上設置有與集水池相貫通的進水口；所述集水池通過混合沉降系統與清水池相貫通；所述清水池接入混合沉降系統；所述清水池上設置有與清水池相貫通的出水口；所述自控加藥系統以及產物排出系統分別與混合沉降系統相貫通。