[发明专利]脱硫废水-垃圾渗滤液-含磷废水制备磷酸铵钙镁的工艺

说明书

本发明提供一种脱硫废水‑垃圾渗滤液‑含磷废水制备磷酸铵钙镁的工艺，属于污水处理技术领域。包括脱硫废水处理单元、垃圾渗滤液处理单元、含磷废水处理单元以及磷酸铵钙镁生成单元。脱硫废水处理单元为将燃煤电厂的脱硫废水经处理得到含钙溶液；垃圾渗滤液处理单元为将垃圾渗滤液在汽提脱氨过程中逃逸出的氨氮作为氨氮源；含磷废水处理单元为对磷化废水或磷石膏渣场渗漏液处理得到含磷溶液；磷酸铵钙镁生成单元为钙/镁溶液、氨氮和含磷溶液混合，调节pH后反应，得到磷酸钙、氟化钙、磷酸氢钙和磷酸铵美沉淀。本发明对工业废水进行综合处理，利用脱硫废水中的钙镁离子，垃圾渗滤液中的氮氨及含磷废水中的磷制备复合肥原料磷酸铵钙镁。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体为一种脱硫废水-垃圾渗滤液-含磷废水制备磷酸铵钙镁的工艺。

背景技术

磷酸铵镁钙是磷酸氢钙和磷酸铵镁的混合物，其中氮和磷含量高于20％，是一种非常理想的复混肥生产原料。其中，磷酸铵镁(MAP，MgNH₄PO₄·6H₂O)，俗称鸟粪石，斜方晶系，晶体呈等轴状、楔状、短柱状、厚板状，为无色、白色、淡黄或棕色，具有玻璃光泽，硬度为2，性脆，微溶于水和稀酸；羟基磷酸钙(HAP)也是一种不溶于水的无机肥。

我国90％以上的燃煤电厂采用石灰石-石膏法进行湿法脱硫，该工艺脱硫效率高，但不可避免的会产生高硬度的脱硫废水。其中的CaSO₄、MgSO₄趋于饱和并含有多种重金属离子。燃煤电厂现有的脱硫废水处理系统“三联箱”可在一定程度上去除废水中的重金属、SS、硬度离子。但现有工艺一般既没有对废水中的钙元素进行资源化利用，也不能去除污水中的氯离子，水中易结垢的Ca²⁺大量存在使得采用蒸发结晶工艺进行脱硫废水处理时常常将蒸发装置堵塞，氯离子的大量存在会腐蚀管道，降低吸收塔对SO₂的吸收效率。

垃圾渗滤液主要产生于垃圾焚烧处理厂和填埋场，它是一种成分复杂、有机物含量高、处理难度大的高浓度有机废水，其中含有多种复杂成分，高浓度氨氮是其主要水质特征。对于老龄垃圾填埋场渗滤液尤其如此，过高的氨氮含量使得老龄垃圾填埋场每年需要花费巨资额外购入葡萄糖类的碳源来帮助解决渗滤液处理系统碳/氮比例失衡的问题。随着技术的进步和废水排放标准的提高，为了使垃圾渗滤液达标排放，当前垃圾渗滤液的主要达标排放处理工艺均为生化+双膜法(纳滤、反渗透)。其中，生化法以厌氧-好氧工艺相结合工艺来进行，厌氧工艺对可以大幅降低水中的COD、BOD，但无法去除氮元素。好氧工艺虽然能够一定程度的去除氨氮、COD、BOD等污染物，但好氧工艺需要耗费大量的电能来对渗滤液进行曝气。此外，膜过滤设备的应用不可避免的产生浓缩液。垃圾渗滤液浓缩液的处理、处置问题是垃圾渗滤液处理的关键。而在有一次能源供给的情况下(如垃圾焚烧厂)，渗滤液浓缩液通常通过炉内回喷得以处理。因此，一次能源的供给情况是垃圾渗滤液浓缩液处理的有利因素。

含磷废水有工业装备涂装过程中产生的磷化废水、垃圾渗滤液以及城镇污水处理厂厌氧消化污泥脱水废液等。下面分别介绍磷化废水和垃圾渗滤液中磷元素的回收利用情况。

磷化废水一般产生于磷化工艺中，磷化工艺是机械设备制造行业在涂装过程中为了保证涂漆质量而对零件进行的一种常规处理工艺，具体是指将金属工作浸入磷酸盐溶液中进行化学处理，利用含磷酸或含磷酸盐的溶液在金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜的过程。为了增加磷化膜的防腐蚀性和增大涂料与金属基底附着力的作用，通常在磷化液中添加Mn²⁺，Ni²⁺，Cu²⁺等重金属离子，其中Ni的作用非常显著。该工艺产生的磷化废水中含有较高浓度的以PO₄^3-的形式存在的磷元素(160-3000mg/L)和大量Fe³⁺、Zn²⁺离子。此外，磷化过程使用含Ni化合物是具有剧毒性的一类控制污染物，它必须在车间处理设施完成处理，并达标排放。