[发明专利]一种基于MAP法的磷石膏堆场渗沥液无害化资源化处理方法

说明书

本发明属于工业污水处理技术领域，具体公开了一种基于MAP法的磷石膏堆场渗沥液无害化资源化处理方法，其步骤为：1.用生石灰调节磷石膏渗沥液至酸性（pH=2.8‑3.5），去除废水中的氟离子和硫酸根；2.用CaO调节步骤1中渗沥液废水pH值至6.1‑7.0，以降低溶液中总磷和氟离子浓度；3.继续调整步骤2中渗沥液废水pH值至8.0‑8.5时，以降低溶液中总磷、氨氮和镁离子浓度；4.外源投加生石灰，调节步骤3中渗沥液废水pH值至11.8‑12.5，以降低溶液中氟离子和总磷浓度；5.用浓硫酸将步骤4中渗沥液废水pH值降至6.0‑9.0，所得废水达到《污水综合排放标准》GB8978‑1996一级排放标准。本发明方法处理成本低、操作条件简单，处理后的废水能够达到相应的国家排放标准。

技术领域

本发明属于工业污水处理技术领域，具体涉及一种从磷石膏渗沥液废水中去除氨氮和总磷的方法，本发明方法适合应用于氨氮和总磷含量高、酸度大的废水的处理。

背景技术

磷石膏(主要成分CaSO₄·2H₂O，还含有可溶性磷、氟化物、Fe、Mn等杂质)是湿法磷酸生产过程中产生的副产物之一，每生产1t磷酸(以P₂O₅计)副产物4.5～5t磷石膏，全球每年都有大量磷石膏被堆置处理且仍以较快速度增长。堆置的磷石膏不仅占用大量的土地，而且经雨水的冲刷、淋溶，含有的可溶性磷、氟等杂质迁移到周围的土壤、水体、大气环境中，从而出现土壤污染事件、大气中有害成分超标、地表水、地下水污染事件。磷石膏大量堆放还有溃坝风险，假若堆场安全性无法保障，对环境、居民形成无法预计的灾难。磷石膏堆场产生的渗沥液通过渗漏点进入岩溶地下水，使水体中氟、磷、重金属等含量大幅提高，严重影响周围水文水质及周围环境。若能开发出一种新的、高效的、经济的磷石膏渗沥液废水处理技术，将具有重大的社会、环保和经济等意义。

目前，氮磷废水处理技术主要有生物法和物理化学法两大类，各有优缺点。

(1)生物法

生物法脱氮除磷工艺基本上包括厌氧、缺氧、好氧三种状态。生物脱氮除磷工艺有A/O工艺，A2/O工艺，SBR工艺，MSBR工艺，BIO-DOPP工艺等，这些工艺都是研究者们根据厌氧、缺氧、好氧等池子的排列数量及混合液循环和回流方式的变化而开发出的一系列工艺。此外，还有通过对曝气供氧的控制，在空间和时间上形成厌氧与缺氧环境的工艺和氧化沟工艺。然而，生物法除磷依靠聚磷菌吸收磷元素主要适用于低浓度除磷；生物法脱氮依靠硝化反应与反硝化反应进行脱氮，对COD要求较高，而磷石膏库渗沥液COD含量极少。

(2)物理化学法

a.电渗析法

电渗析法是一种膜分离技术，是在直流电场的作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性即阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。电渗析法处理设备较为复杂，且由于电渗析所需能量与受处理水的含盐浓度呈正比关系，所以它不太适合于处理浓度较高的废水。

b.离子交换法

离子交换的原理已广泛地用于水的软化、脱盐以及工业废水中副产品的回收。离子交换是可逆反应，其反应式可表达为：RH+M⁺←→RM+H⁺

离子交换法的主要缺点为处理工艺较为复杂，处理成本较高，会产生过量的再生废液，处理周期较长，耗盐量大，有机物的存在会污染离子交换树脂，排出大量含盐废水易引起管道腐蚀。此外，对于溶液中存在多种离子时，需要针对不同的目的离子选用不同的树脂，普遍适用性差，同时对污水水质要求极高，不适用于离子种类丰富、含量高的磷石膏库渗沥液。

c.化学沉淀法

化学沉淀法是指向水中投加沉淀剂，使之与废水中的污染物发生沉淀反应，形成难溶的固体，然后进行固液分离，从而除去废水中污染物的一种方法。