[发明专利]磷酸铁废水资源化处理装置及处理方法

说明书

本发明涉及一种磷酸铁废水资源化处理装置及处理方法，是针对磷酸铁洗水与磷酸铁高浓度滤液具有低pH值、含重金属离子、高浓度硫酸铵与磷酸铵的特点；对磷酸铁洗水，首先利用先后投加氨水与硫酸，调节pH，通过沉淀与纤维过滤器和超滤过滤去除重金属离子，其次利用二级反渗透进行初步除盐，出水TDS≤20mg/L，最后利用混床系统进行深度除盐，除盐水电导≤0.2μS/cm，满足生产上对除盐水的要求；而对磷酸铁高浓度滤液，首先利用二次投加氨水调节pH，通过沉淀与板框和超滤过滤去除重金属离子，然后利用超高压反渗透进行浓缩减量，浓水回收高浓度的硫酸铵与磷酸铵，回用于磷肥生产。达到了磷酸铁洗水与磷酸铁高浓度滤液资源化处理的目的。

技术领域

本发明涉及的是磷酸铁废水资源化处理装置及处理方法，属于工业废水处理的技术领域。

背景技术

磷酸铁废水是电池正极前驱体材料磷酸铁生产过程中产生的含有重金属离子、铵根离子(NH₄⁺)、磷酸根离子(PO₄^3-)、硫酸根离子(SO₄^2-)的高盐酸性无机废水，处理不好对环境会造成严重的污染。目前已有部分磷酸铁废水处理专利技术，如2015108115262磷酸铁生产废水的脱氮除磷及资源回收工艺及设备，通过投加氧化镁调节pH值，先后沉淀出氢氧化铁和磷酸铵镁，最后通过投加氢氧化钙进一步去除总磷，保证达标排放，问题是磷酸铵镁是一种缓释肥，不好销售，而排水的盐分较高，在现今逐步限盐的情况下更难以为继；2017103277429一种磷酸铁废水的处理工艺及处理装置，通过膜浓缩减量，蒸发回收氮磷复合肥，再利用树脂进一步吸附排放或回用水中的氨氮。其中，在后端利用电渗析将浓水进行浓缩并不经济；2017201166215磷酸铁废水及磷和氨氮的资源化回收系统，通过投加氧化镁滤除磷酸铵镁，然后通过投加氢氧化钠和两级蒸氨，并用磷酸吸收为磷酸铵，最后，为了保证排放水达标，进一步加氯脱氨，深度化学除磷。该技术已经优于传统的磷酸铁废水处理工艺，回收了部分磷酸铵镁和磷酸铵，可以抵消一些环保费用，但在排放指标限制盐含量时不能使用。

发明内容

本发明提出的是一种磷酸铁废水资源化处理装置及处理方法，其目的旨在针对磷酸铁废水含有重金属离子、铵根离子、磷酸根离子、硫酸根离子的高盐与酸性的特点，处理不当时不仅污染环境，更浪费氮、磷、硫资源的问题。这里依据生产情况，将磷酸铁废水分为磷酸铁洗水与磷酸铁高浓度滤液。对磷酸铁洗水，首先利用磷酸铁洗水预处理系统调节pH值，去除重金属离子与悬浮物，其次利用反渗透系统进行初步脱盐，最后利用混床系统进行深度除盐，产出合格的除盐水。处理前，磷酸铁洗水的pH值为2～4、TDS值为4000～7000mg/L，处理后，考虑到高pH值氨氮容易逸出，将pH值调整到5～6.5，一级反渗透浓水的TDS值为32000～56000mg/L，浓缩了大约8倍，一级反渗透产水的TDS值为40～70mg/L，产水脱盐率达到99％，一级反渗透回收率为70～87.5％；二级反渗透产水的TDS≤20mg/L，二级反渗透回收率为85～92％；混床系统产出的除盐水的电导≤0.2μS/cm，满足生产上对除盐水的要求。对磷酸铁高浓度滤液，首先利用磷酸铁高浓度滤液预处理系统调节pH值，去除重金属离子与悬浮物，然后利用浓缩系统进行浓缩减量，浓缩水返回到磷肥生产。处理前，磷酸铁高浓度滤液的pH值为1～2、TDS值为40000～65000mg/L，处理后，考虑到高pH值氨氮容易逸出，将pH值调整到5～6.5，浓缩系统超高压反渗透浓水的TDS值为120～190g/L，浓缩了大约3倍，超高压反渗透产水的TDS值为400～650mg/L，产水脱盐率达到99％，超高压反渗透回收率为60～75％；达到资源化回收硫酸铵与磷酸铵的目的。