[發(fā)明專利]磷酸鐵廢水資源化處理裝置及處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011467692.2
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112678991A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張博
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇卓博環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/20
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 嚴(yán)海晨

本發(fā)明涉及一種磷酸鐵廢水資源化處理裝置及處理方法，是針對磷酸鐵洗水與磷酸鐵高濃度濾液具有低pH值、含重金屬離子、高濃度硫酸銨與磷酸銨的特點；對磷酸鐵洗水，首先利用先后投加氨水與硫酸，調(diào)節(jié)pH，通過沉淀與纖維過濾器和超濾過濾去除重金屬離子，其次利用二級反滲透進(jìn)行初步除鹽，出水TDS≤20mg/L，最后利用混床系統(tǒng)進(jìn)行深度除鹽，除鹽水電導(dǎo)≤0.2μS/cm，滿足生產(chǎn)上對除鹽水的要求；而對磷酸鐵高濃度濾液，首先利用二次投加氨水調(diào)節(jié)pH，通過沉淀與板框和超濾過濾去除重金屬離子，然后利用超高壓反滲透進(jìn)行濃縮減量，濃水回收高濃度的硫酸銨與磷酸銨，回用于磷肥生產(chǎn)。達(dá)到了磷酸鐵洗水與磷酸鐵高濃度濾液資源化處理的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是磷酸鐵廢水資源化處理裝置及處理方法，屬于工業(yè)廢水處理的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

磷酸鐵廢水是電池正極前驅(qū)體材料磷酸鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有重金屬離子、銨根離子(NH₄⁺)、磷酸根離子(PO₄^3-)、硫酸根離子(SO₄^2-)的高鹽酸性無機(jī)廢水，處理不好對環(huán)境會造成嚴(yán)重的污染。目前已有部分磷酸鐵廢水處理專利技術(shù)，如2015108115262磷酸鐵生產(chǎn)廢水的脫氮除磷及資源回收工藝及設(shè)備，通過投加氧化鎂調(diào)節(jié)pH值，先后沉淀出氫氧化鐵和磷酸銨鎂，最后通過投加氫氧化鈣進(jìn)一步去除總磷，保證達(dá)標(biāo)排放，問題是磷酸銨鎂是一種緩釋肥，不好銷售，而排水的鹽分較高，在現(xiàn)今逐步限鹽的情況下更難以為繼；2017103277429一種磷酸鐵廢水的處理工藝及處理裝置，通過膜濃縮減量，蒸發(fā)回收氮磷復(fù)合肥，再利用樹脂進(jìn)一步吸附排放或回用水中的氨氮。其中，在后端利用電滲析將濃水進(jìn)行濃縮并不經(jīng)濟(jì)；2017201166215磷酸鐵廢水及磷和氨氮的資源化回收系統(tǒng)，通過投加氧化鎂濾除磷酸銨鎂，然后通過投加氫氧化鈉和兩級蒸氨，并用磷酸吸收為磷酸銨，最后，為了保證排放水達(dá)標(biāo)，進(jìn)一步加氯脫氨，深度化學(xué)除磷。該技術(shù)已經(jīng)優(yōu)于傳統(tǒng)的磷酸鐵廢水處理工藝，回收了部分磷酸銨鎂和磷酸銨，可以抵消一些環(huán)保費用，但在排放指標(biāo)限制鹽含量時不能使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的是一種磷酸鐵廢水資源化處理裝置及處理方法，其目的旨在針對磷酸鐵廢水含有重金屬離子、銨根離子、磷酸根離子、硫酸根離子的高鹽與酸性的特點，處理不當(dāng)時不僅污染環(huán)境，更浪費氮、磷、硫資源的問題。這里依據(jù)生產(chǎn)情況，將磷酸鐵廢水分為磷酸鐵洗水與磷酸鐵高濃度濾液。對磷酸鐵洗水，首先利用磷酸鐵洗水預(yù)處理系統(tǒng)調(diào)節(jié)pH值，去除重金屬離子與懸浮物，其次利用反滲透系統(tǒng)進(jìn)行初步脫鹽，最后利用混床系統(tǒng)進(jìn)行深度除鹽，產(chǎn)出合格的除鹽水。處理前，磷酸鐵洗水的pH值為2～4、TDS值為4000～7000mg/L，處理后，考慮到高pH值氨氮容易逸出，將pH值調(diào)整到5～6.5，一級反滲透濃水的TDS值為32000～56000mg/L，濃縮了大約8倍，一級反滲透產(chǎn)水的TDS值為40～70mg/L，產(chǎn)水脫鹽率達(dá)到99％，一級反滲透回收率為70～87.5％；二級反滲透產(chǎn)水的TDS≤20mg/L，二級反滲透回收率為85～92％；混床系統(tǒng)產(chǎn)出的除鹽水的電導(dǎo)≤0.2μS/cm，滿足生產(chǎn)上對除鹽水的要求。對磷酸鐵高濃度濾液，首先利用磷酸鐵高濃度濾液預(yù)處理系統(tǒng)調(diào)節(jié)pH值，去除重金屬離子與懸浮物，然后利用濃縮系統(tǒng)進(jìn)行濃縮減量，濃縮水返回到磷肥生產(chǎn)。處理前，磷酸鐵高濃度濾液的pH值為1～2、TDS值為40000～65000mg/L，處理后，考慮到高pH值氨氮容易逸出，將pH值調(diào)整到5～6.5，濃縮系統(tǒng)超高壓反滲透濃水的TDS值為120～190g/L，濃縮了大約3倍，超高壓反滲透產(chǎn)水的TDS值為400～650mg/L，產(chǎn)水脫鹽率達(dá)到99％，超高壓反滲透回收率為60～75％；達(dá)到資源化回收硫酸銨與磷酸銨的目的。