[发明专利]一种利用难溶性镁源回收废水中磷的方法

说明书

本发明公开了一种利用难溶性镁源回收废水中磷的方法，所述方法包括预处理环节和磷回收环节，所述预处理环节包括：(1)建立不同初始磷浓度的废水的pH值与磷损失率之间的关系；(2)根据生产要求的磷损失率对应得到实际生产时的废水pH值；(3)根据实际生产时的废水pH值指导难溶性镁源的投加量；所述磷回收环节包括：在预处理后的废水中投加水溶性镁源、氨源和片碱，得到鸟粪石颗粒产品。所述方法将低成本难溶性镁源用于活性炭生产废水的预处理环节，应用废水自身的酸度溶解难溶性镁源，可同时达到定量、实时控制难溶性镁源的投加和提升废水pH的目的，降低整体废水处理工艺的成本。

技术领域

本发明涉及污水处理与资源化技术领域，尤其涉及一种利用难溶性镁源回收废水中磷的方法。

背景技术

活性炭生产废水中的磷浓度极高，主要源自活性炭漂洗和洗气过程。为达到环保要求，企业需自行将废水中的磷降至一定浓度，再排入污水管网送至工业废水处理厂进行深度处理。常规的石灰中和法仅能保障出水磷达标，但沉渣为磷酸钙和石灰的混合物，回用难度较大，最终仅能作为固体废弃物进行处置，这对宝贵的磷资源是一种巨大的浪费。磷是一种不可再生资源，从废水回收磷可实现磷污染治理和资源回收的双重目的，不仅解决了企业的环保要求，所得的磷回收产品还可为企业带来经济效益，是一种集环境和经济为一体的处理方法。

研究表明，鸟粪石结晶法是一种高效的磷回收方法，具备去除效果好、反应速率快、工艺简单等特点，特别适用于高磷废水的处理。然而，鸟粪石结晶法的药剂成本是阻碍其广泛应用的关键因素。随着水溶性镁源(如MgCl₂、MgSO₄等)和碱(如片碱)价格的日益攀升，传统鸟粪石工艺的运行成本也随之升高。国内外研究已经证实，使用难溶性镁源(如MgO、Mg(OH)₂、MgCO₃等)可有效降低药剂成本。

然而，活性炭生产废水的水质(磷酸盐浓度)波动较大，难溶性镁源投加量与磷酸盐浓度的不匹配会造成后续鸟粪石结晶系统运行的不稳定。而且，过量的镁源投加除了增加药剂成本，还会过度提升pH值，导致磷酸盐沉淀，增加了后续管道堵塞的风险，也降低了鸟粪石产量。目前的工艺或方法中，难溶性镁源的投加控制比较原始，响应时间较长，工艺条件控制困难，依然存在难溶性镁源的浪费、无法连续化生产以及磷损失率较高的问题，且工业化应用较少。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种利用难溶性镁源回收废水中磷的方法，将低成本的难溶性镁源用于活性炭生产废水的预处理环节，应用废水自身的酸度溶解难溶性镁源，可同时达到定量、实时控制难溶性镁源的投加和提升废水pH的目的，降低整体废水处理工艺的成本。

第一方面，本发明实施例提供一种利用难溶性镁源回收废水中磷的方法，所述方法包括预处理环节和磷回收环节，所述预处理环节包括：

(1)建立不同初始磷浓度的废水的pH值与磷损失率之间的关系；

(2)根据生产要求的磷损失率对应得到实际生产时的废水pH值；

(3)根据实际生产时的废水pH值指导难溶性镁源的投加量；

所述磷回收环节包括：在预处理后的废水中投加水溶性镁源、氨源和片碱，得到鸟粪石颗粒产品。

上述难溶性镁源选自MgO、Mg(OH)₂、MgCO₃中的一种或两种以上的组合。

水溶性镁源选自MgCl₂、MgSO₄、盐卤中的一种或两种。

可选地，步骤(1)包括以下步骤：

根据初始磷浓度的不同，划分不同的分区，分别为500-1000mg/L，1000-1500mg/L，1500-2000mg/L，2000mg/L以上；