申請日2016.05.30

　　公開(公告)日2016.09.28

　　IPC分類號C02F9/04; C02F101/10

　　摘要

　　本發(fā)明創(chuàng)造提供一種含磷廢水處理方法，包括下述步驟：(1)將雙氧水加入到含磷廢水中，含磷廢水在整個反應(yīng)過程可電離出的PO43‑與H2O2的摩爾比為n(PO43‑)：n(H2O2)=1：(1‑1.2);(2)將鐵鹽/亞鐵鹽加入到步驟(1)的溶液中，含磷廢水在整個反應(yīng)過程可電離出的PO43‑與Fe3+/Fe2+的摩爾比為n(PO43‑)：n(Fe3+/Fe2+)=1：(1‑1.2);(3)將反應(yīng)完成的步驟(2)的溶液分離。本發(fā)明能夠高效降低廢水中總磷濃度，并實現(xiàn)廢物的綜合利用，具有明顯的經(jīng)濟效益。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種含磷廢水處理方法，包括下述步驟：(1)將雙氧水加入到含磷廢水中，含磷廢水在整個反應(yīng)過程可電離出的PO43-與H2O2的摩爾比為n(PO43-)：n(H2O2)=1：(1-1.2);(2)將鐵鹽/亞鐵鹽加入到步驟(1)的溶液中，含磷廢水在整個反應(yīng)過程可電離出的PO43-與Fe3+/Fe2+的摩爾比為n(PO43-)：n(Fe3+/Fe2+)=1：(1-1.2);(3)將反應(yīng)完成的步驟(2)的溶液分離。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中，雙氧水的濃度為30%-50%。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中，雙氧水以滴加的方式加入到含磷廢水中;所述步驟(2)中，鐵鹽/亞鐵鹽以溶液的方式滴加加入到步驟(1)的溶液中。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述雙氧水和鐵鹽/亞鐵鹽的溶液的滴加時間分別為10-30min。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述鐵鹽/亞鐵鹽選自氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵、硫酸亞鐵的一種或幾種的混合物。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中，雙氧水加入后，控制溶液pH值為6-8、溫度為15-30℃反應(yīng)一段時間;優(yōu)選的反應(yīng)時間為10-30min。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中，鐵鹽/亞鐵鹽加入后，繼續(xù)攪拌一段時間，然后控制溶液pH值為8-9、溫度為15-30℃反應(yīng)一段時間;優(yōu)選的，鐵鹽/亞鐵鹽加入后，繼續(xù)攪拌0-30min，然后控制溶液pH值為8-9、溫度為15-30℃反應(yīng)10-30min。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(3)中，還包括對分離后的固相產(chǎn)物可經(jīng)干燥處理，獲得磷酸鐵產(chǎn)品的過程;優(yōu)選的，干燥處理條件為80-120℃下干燥1-10h。

　　說明書

　　一種高濃度含磷廢水高效除磷的結(jié)晶分離方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于廢水資源化處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高濃度含磷廢水高效除磷的結(jié)晶分離方法，特別適用于磷酸鋁分子篩晶化母液的處理。

　　背景技術(shù)

　　磷是城市污水中主要的污染物之一，也是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的重要原因，含磷廢水直接排放將導(dǎo)致嚴(yán)重的水體污染。廢水中磷的主要形態(tài)有正磷酸鹽、有機磷和聚磷酸鹽，其中絕大多數(shù)以正磷酸鹽和聚磷酸鹽的形式存在。

　　近年來，各國對污水中含磷化合物的排放提出了新標(biāo)準(zhǔn)。我國相繼發(fā)布了《中華人民共和國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)嚴(yán)格規(guī)定了磷酸鹽的排放濃度。2015年1月1日，新頒布的《中華人民共和國環(huán)境保護法》開始實施，為了貫徹綠色發(fā)展理念，推進實施新環(huán)保法，保障人體健康，環(huán)境保護部決定修訂《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)，必將提出更為嚴(yán)苛的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，進而對廢水除磷技術(shù)提出更高的要求。

　　磷酸鋁分子篩是一種應(yīng)用廣泛的新型催化材料，其通常采用正磷酸為磷源。在磷酸鋁分子篩晶化母液中含有較高濃度的磷酸根，必須將其高效處理進而達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前，化學(xué)沉淀法除磷是最常見且運用最廣的除磷技術(shù)。專利CN104030252A向含磷廢水中投加水化氯鋁酸鈣，制得緩釋化肥過磷酸鈣緩釋劑，但其處理周期較長，除磷效果不佳;專利CN104071887A采用復(fù)配氧化劑由二氧化氯，雙氧水以及次氯酸鈉三種溶液氧化劑和臭氧氣體氧化劑按比例復(fù)配而成，采用氧化-混凝沉淀-樹脂吸附復(fù)合工藝對廢水進行處理，但其處理工藝較為復(fù)雜，處理成本較高;專利CN103420467A向含磷廢水中投加聚合硫酸鐵，在濃度、流速、黏度、溫度等相關(guān)因素之間相互作用的影響下，確定聚合硫酸鐵的最佳投加量，以控制和減少結(jié)晶的生長，但其處理后沉淀產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜不均一，難以資源化利用。

　　綜上所述，現(xiàn)有除磷工藝存在著以下幾種弊端：(1)除磷效果難以達(dá)到高效的水平，往往還需要協(xié)同其他的處理手段才能夠使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，增加處理工藝的復(fù)雜性;(2)處理后沉淀產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜不均一，不利于后期的分離和干燥操作，影響廢物的綜合利用效率;(3)投放藥品利用效率低，造成藥品原料的浪費，處理成本較高。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明針對現(xiàn)有除磷工藝中的問題，提供了一種高濃度含磷廢水高效除磷的結(jié)晶分離方法，特別適用于磷酸鋁分子篩晶化母液的處理，能夠高效降低廢水中總磷濃度，并實現(xiàn)廢物的綜合利用，具有明顯的經(jīng)濟效益。

　　本發(fā)明創(chuàng)造提供的方法包括，(1)將雙氧水加入到含磷廢水中，含磷廢水在整個反應(yīng)過程可電離出的PO43-與H2O2的摩爾比為n(PO43-)：n(H2O2)=1：(1-1.2);(2)將鐵鹽/亞鐵鹽加入到步驟(1)的溶液中，含磷廢水在整個反應(yīng)過程可電離出的PO43-與Fe3+/Fe2+的摩爾比為n(PO43-)：n(Fe3+/Fe2+)=1：(1-1.2);(3)將反應(yīng)完成的步驟(2)的溶液分離。

　　其中，所述步驟(1)中，雙氧水的濃度為30%-50%。

　　其中，所述步驟(1)中，雙氧水以滴加的方式加入到含磷廢水中;所述步驟(2)中，鐵鹽/亞鐵鹽以溶液的方式滴加加入到步驟(1)的溶液中。進一步，所述雙氧水和鐵鹽/亞鐵鹽的溶液的滴加時間為10-30min。

　　其中，所述鐵鹽/亞鐵鹽選自氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵、硫酸亞鐵的一種或幾種的混合物。

　　其中，所述步驟(1)中，雙氧水加入后，控制溶液pH值為6-8、溫度為15-30℃反應(yīng)一段時間;優(yōu)選的反應(yīng)時間為10-30min。

　　其中，所述步驟(2)中，鐵鹽/亞鐵鹽加入后，繼續(xù)攪拌一段時間，然后控制溶液pH值為8-9、溫度為15-30℃反應(yīng)一段時間;優(yōu)選的，鐵鹽/亞鐵鹽加入后，繼續(xù)攪拌0-30min，然后控制溶液pH值為8-9、溫度為15-30℃反應(yīng)10-30min。

　　其中，所述步驟(3)中，經(jīng)分離后的溶液即為處理后的廢水，經(jīng)分離后的固相產(chǎn)物可經(jīng)干燥處理，獲得磷酸鐵產(chǎn)品。優(yōu)選的，干燥處理條件為80-120℃下干燥1-10h。

　　本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點在于：(1)總磷的去除率較高，操作條件簡單易控，無需其他處理手段的輔助即可達(dá)到總磷99.95%以上的去除率，達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn);(2)該方法副產(chǎn)磷酸鐵產(chǎn)品，其主要用途在于制造磷酸鐵鋰電池材料、催化劑及陶瓷等，從而實現(xiàn)廢物的資源化綜合利用;(3)投放藥品利用效率高，避免藥品原料的浪費，有效降低污水處理成本，具有明顯的經(jīng)濟效益。