公布日：2023.03.14
申請(qǐng)日：2022.12.23
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C01G49/14(2006.01)I;C01B25/37(2006.01)I;C02F103/34(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;
C02F1/52(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F101/10(2023.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水的資源化處理方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了磷酸鐵生產(chǎn)中合成廢水和洗滌廢液的處理和資源化利用，本發(fā)明置換反應(yīng)系統(tǒng)處理后的濾液可制備成磷酸鈉溶液，回用于磷酸鐵生產(chǎn)過程，置換反應(yīng)系統(tǒng)處理后的污泥一部分可直接用于除磷工序1中調(diào)節(jié)pH值，另一部分可制備硫酸鐵溶液，制備的硫酸鐵溶液一部分可用于除磷工序2，另一部分可以外售，獲得資源化處理的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了磷酸鐵生產(chǎn)廢水的處理和充分利用，資源化程度高于現(xiàn)有技術(shù)。而且本發(fā)明還利用氫氧化鐵污泥調(diào)節(jié)pH值，實(shí)現(xiàn)了氫氧化鐵污泥的循環(huán)利用，減少堿的用量和成本，且不會(huì)引入其他雜質(zhì)離子，便于后續(xù)工藝處理。
權(quán)利要求書
1.一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水的零排放資源化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：1)將磷酸鐵生產(chǎn)廢水經(jīng)過氧化工序和加入pH調(diào)節(jié)劑1后，得到一步除磷產(chǎn)物；2)向上述步驟得到的一步除磷產(chǎn)物中加入硫酸鐵溶液和pH值調(diào)節(jié)劑2，再加入絮凝劑沉淀后，得到二步除磷產(chǎn)物；所述二步除磷產(chǎn)物包括污泥1和濾液1；3)向上述步驟得到的混合污泥加入氫氧化鈉，進(jìn)行置換反應(yīng)后，過濾得到污泥2和濾液2；4)將上述步驟得到的濾液2加入磷酸再次調(diào)節(jié)pH值后，得到磷酸鈉溶液，返回磷酸鐵生產(chǎn)工藝中；將上述步驟得到的污泥2中的一部分返回步驟1)中作為pH調(diào)節(jié)劑1，另一部分加入硫酸調(diào)節(jié)pH值后，得到硫酸鐵溶液，返回步驟2)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征在于，所述磷酸鐵生產(chǎn)廢水包括磷酸鐵合成廢水和/或洗滌廢水；所述氧化工序包括加入雙氧水或過硫酸鹽作為氧化劑進(jìn)行氧化；所述雙氧水與磷酸鐵生產(chǎn)廢水中的亞鐵離子的摩爾比為(1.05-1.1)：1；所述過硫酸鹽與磷酸鐵生產(chǎn)廢水中的亞鐵離子的摩爾比為(0.52-0.55)：1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征在于，所述步驟1)中的pH調(diào)節(jié)劑1為污泥2；所述步驟1)加入pH調(diào)節(jié)劑1后的pH值為2-2.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征在于，所述步驟2)中加入的硫酸鐵溶液與所述一步除磷產(chǎn)物中的正磷酸根的摩爾比為(1.1-1.2)：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征在于，所述步驟2)中的pH值調(diào)節(jié)劑2為氫氧化鈉；所述步驟2)加入pH值調(diào)節(jié)劑2后的pH值為3.5-4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征在于，所述絮凝劑包括PAM；所述PAM的投料量為2-5mL/L；所述PAM包括2‰的PAM溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征在于，二步除磷產(chǎn)物中的濾液1進(jìn)入了后續(xù)廢水處理工序；所述污泥1為含磷酸鐵和氫氧化鐵的混合污泥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征在于，所述步驟3)加入氫氧化鈉后的pH值為12-12.5；所述置換反應(yīng)的溫度為40-70℃；所述置換反應(yīng)的時(shí)間為2-4小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征在于，所述置換反應(yīng)后過濾產(chǎn)生的濾液2為含有氫氧化鈉和磷酸鈉的混合物；所述置換反應(yīng)后過濾產(chǎn)生的污泥2為氫氧化鐵污泥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征在于，所述步驟4)中濾液2加入磷酸后的pH值為10-10.5；所述污泥2加入硫酸后的pH值為2-2.5，得到的硫酸鐵溶液中的一部分返回步驟2)中，另一部分作為除磷劑。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水處理方法，特別是一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水的資源化處理方法。本發(fā)明真正實(shí)現(xiàn)了磷酸鐵生產(chǎn)中合成洗滌廢液中的磷和鐵資源化利用，實(shí)現(xiàn)了磷酸鐵生產(chǎn)廢水中磷酸根和鐵離子回收，廢水中磷酸根、鐵離子的回收率達(dá)到95％以上。
本發(fā)明提供了一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，包括以下步驟：
1)將磷酸鐵生產(chǎn)廢水經(jīng)過氧化工序(亞鐵氧化成為三價(jià)鐵)和加入pH調(diào)節(jié)劑1后，得到一步除磷產(chǎn)物(三價(jià)鐵離子、正磷酸根等)；
2)向上述步驟得到的一步除磷產(chǎn)物中加入硫酸鐵溶液和pH值調(diào)節(jié)劑2，再加入絮凝劑沉淀后，得到二步除磷產(chǎn)物(污泥1和濾液1)；
3)向上述步驟得到的污泥1加入氫氧化鈉，進(jìn)行置換反應(yīng)后，過濾得到污泥2和濾液2；
4)將上述步驟得到的濾液2加入磷酸再次調(diào)節(jié)pH值后，得到磷酸鈉溶液，返回磷酸鐵生產(chǎn)工藝中；
將上述步驟得到的污泥2中的一部分返回步驟1)中作為pH值調(diào)節(jié)劑1，另一部分加入硫酸調(diào)節(jié)pH值后，得到硫酸鐵溶液，返回步驟2)中。
優(yōu)選的，所述磷酸鐵生產(chǎn)廢水包括磷酸鐵合成廢水和/或洗滌廢水；
所述氧化工序包括加入雙氧水或過硫酸鹽作為氧化劑進(jìn)行氧化；
所述雙氧水與磷酸鐵生產(chǎn)廢水中的亞鐵離子的摩爾比為(1.05-1.1)：1；
所述過硫酸鹽與磷酸鐵生產(chǎn)廢水中的亞鐵離子的摩爾比為(0.52-0.55)：1。
優(yōu)選的，所述步驟1)中的pH調(diào)節(jié)劑1為污泥2；
所述步驟1)加入pH調(diào)節(jié)劑1后的pH值為2-2.5。
優(yōu)選的，所述步驟2)中加入的硫酸鐵溶液與所述一步除磷產(chǎn)物中的正磷酸根的摩爾比為(1.1-1.2)：1。
優(yōu)選的，所述步驟2)中的pH值調(diào)節(jié)劑2為氫氧化鈉；
所述步驟2)加入pH值調(diào)節(jié)劑2后的pH值為3.5-4。
優(yōu)選的，所述絮凝劑包括PAM；
所述PAM的投料量為2-5mL/L；
所述PAM包括2‰的PAM溶液。
優(yōu)選的，二步除磷產(chǎn)物中的濾液1進(jìn)入了后續(xù)廢水處理工序；
所述污泥1為含磷酸鐵和氫氧化鐵的混合污泥。
優(yōu)選的，所述步驟3)加入氫氧化鈉后的pH值為12-12.5；
所述置換反應(yīng)的溫度為40-70℃；
所述置換反應(yīng)的時(shí)間為2-4小時(shí)。
優(yōu)選的，所述置換反應(yīng)后過濾產(chǎn)生的濾液2為含有氫氧化鈉和磷酸鈉的混合物；
所述置換反應(yīng)后過濾產(chǎn)生的污泥2為氫氧化鐵污泥。
優(yōu)選的，所述步驟4)中濾液2加入磷酸后的pH值為10-10.5；
所述污泥2加入硫酸后的pH值為2-2.5，得到的硫酸鐵溶液中的一部分返回步驟2)中，另一部分作為除磷劑。
本發(fā)明提供了一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水的資源化處理方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的磷酸鐵生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，真正實(shí)現(xiàn)了磷酸鐵生產(chǎn)中合成廢水和洗滌廢液的處理和資源化利用，本發(fā)明置換反應(yīng)系統(tǒng)處理后的濾液2可制備成磷酸鈉溶液，回用于磷酸鐵生產(chǎn)過程，置換反應(yīng)系統(tǒng)處理后的污泥2一部分可直接用于除磷工序1中調(diào)節(jié)pH值，另一部分可制備硫酸鐵溶液，制備的硫酸鐵溶液一部分可用于除磷工序2，另一部分可以外售，獲得資源化處理的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了磷酸鐵生產(chǎn)廢水的處理和充分利用，資源化程度高于現(xiàn)有技術(shù)。而且本發(fā)明還利用氫氧化鐵污泥調(diào)節(jié)pH值，并實(shí)現(xiàn)了氫氧化鐵污泥的循環(huán)利用，減少堿的用量和成本,且不會(huì)引入其他雜質(zhì)離子，便于后續(xù)工藝處理。
工業(yè)化運(yùn)行結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了磷酸鐵生產(chǎn)廢水的零排放、磷酸根和鐵離子回收，廢水中磷酸根、鐵離子的回收率達(dá)到95％以上。
（發(fā)明人：許海亮;余華東;周鳳祥;朱斌來;鐘曉麗;呂杰;李晟昊）
