[发明专利]资源化回收磷石膏渗沥液的处理装置及处理方法

说明书

本发明属于工业污水处理技术领域，涉及一种资源化回收磷石膏渗沥液的处理装置和处理方法，资源化回收磷石膏渗沥液的处理装置包括集水池、自控加药系统、混合沉降系统、清水池以及产物排出系统；集水池上设置有与集水池相贯通的进水口；集水池通过混合沉降系统与清水池相贯通；清水池接入混合沉降系统；清水池上设置有与清水池相贯通的出水口；自控加药系统以及产物排出系统分别与混合沉降系统相贯通。本发明提供了一种N、P、F元素分开沉淀析出，无固体废弃物产生以及可达到资源化回收利用目的的资源化回收磷石膏渗沥液的处理装置和处理方法。

技术领域

本发明属于工业污水处理技术领域，涉及一种资源化回收磷石膏渗沥液的处理装置和处理方法，尤其涉及一种适用于氨氮、总磷、氟化物含量高、酸度大的废水处理的资源化回收磷石膏渗沥液的处理装置和处理方法。

背景技术

工业中用硫酸、硝酸或盐酸分解磷矿制得的磷酸统称为湿法磷酸，而用硫酸分解磷矿是最常用的磷酸制备工艺。硫酸分解磷矿生成磷酸溶液和难溶性的硫酸钙结晶，如反应式(1)所示：

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

湿法磷酸虽然经济有效，但是会产生第二类工业固体废物磷石膏，造成严重的环境污染。每生产1吨磷酸产品时(以P₂O₅为标准)，约产生5吨磷石膏废渣。磷石膏的主要成分为二水硫酸钙(CaSO₄·2H₂O)，并含有少量的CaO和微量的重金属离子及放射性元素，及未分解的磷矿粉、P₂O₅和游离酸等杂质。据统计磷石膏全球累计排放约60亿t，并以1.5亿t/年的速率增加。湿法工艺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，产生的渗滤液具有pH值低、腐蚀性强、总磷浓度高等特点。渗滤液中的可溶性磷、氨氮、氟、重金属等杂质易于迁移到周围的土壤、水体、大气环境中，会造成环境污染。

国内外学者针对磷石膏及磷石膏堆库渗滤液有害物质处理进行了系统研究。Battistoni等采用膜过滤工艺预处理磷石膏渗滤液，在pH＝6.7时，氟化物与磷酸根的去除率分别为96％和80％。Orescanin等利用草木灰处理磷石膏渗滤液中氟化物、磷酸根、重金属等有害物质，通过草木灰将调整pH＝7时，氟化物及重金属去除率可达98％；pH＝9时磷酸盐去除率可达96％。Ammar等通过有机配位体(如柠檬酸盐)控制水环境中磷石膏内重金属离子释放，达到降低渗滤液污染的目的。Ricardo等通过Ca(OH)₂溶液提高酸性磷石膏渗沥液pH值，使磷酸盐、重金属和氟化物的去除率分别达到100％、100％和90％。上述的处理方法对磷酸盐、硫酸盐、氟化物、重金属离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，限制了其在工业规模磷石膏渗滤液处理的应用。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种N、P、F元素分开沉淀析出，无固体废弃物产生以及可达到资源化回收利用目的的资源化回收磷石膏渗沥液的处理装置和处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种资源化回收磷石膏渗沥液的处理装置，其特征在于：所述资源化回收磷石膏渗沥液的处理装置包括集水池、自控加药系统、混合沉降系统、清水池以及产物排出系统；所述集水池上设置有与集水池相贯通的进水口；所述集水池通过混合沉降系统与清水池相贯通；所述清水池接入混合沉降系统；所述清水池上设置有与清水池相贯通的出水口；所述自控加药系统以及产物排出系统分别与混合沉降系统相贯通。