公布日：2023.11.10
申請日：2022.04.29
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，該方法包括：將廢水進行沉渣分離，得到含磷廢液和泥渣1；向含磷廢液中加入電解質鹽類，攪拌并進行阻聚反應；向處理后的含磷廢液中加入堿，進行pH調節(jié)，得到溶膠狀廢液；將溶膠狀廢液進行固液分離，得到泥渣2和分離后廢水；將分離后廢水進行混凝沉淀，進行低濃度磷的脫除，同時降低廢水中懸浮物濃度，得到泥渣3和沉淀后廢水；將沉淀后廢水進行膜分離，去除有害離子，完成廢水的深度處理與回用。本發(fā)明的方法解決了酸性含磷催化劑廢水在加堿調節(jié)pH過程中的自聚的問題，且能夠將超過10000mg/L以上的超高濃度含磷催化劑廢水處理后磷含量降低至0.5mg/L以下，實現(xiàn)了超高含磷催化劑廢水的高效除磷。
權利要求書
1.一種酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將廢水進行沉渣分離，得到含磷廢液和泥渣1；(2)向步驟(1)得到的含磷廢液中加入電解質鹽類，攪拌均質并進行阻聚反應；(3)向步驟(2)阻聚反應后的含磷廢液中加入堿，進行pH調節(jié)，調節(jié)含磷廢液pH為3～7，得到溶膠狀廢液；(4)將步驟(3)得到的溶膠狀廢液進行固液分離，得到泥渣2和分離后廢水；(5)將步驟(4)得到的分離后廢水進行混凝沉淀，進行低濃度磷的脫除，同時降低廢水中懸浮物濃度，得到泥渣3和沉淀后廢水；(6)將沉淀后廢水進行膜分離，去除有害離子，從而實現(xiàn)廢水的深度處理與回用。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，步驟(1)中，所述沉渣分離采用離心或壓濾，所述沉渣分離的時間為15min～45min。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，步驟(2)中，所述電解質鹽類為NaCl、ZnCl2、MgCl2和KCl中的至少一種；所述電解質鹽類的加入量為3g/L～7g/L。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，步驟(2)中，所述阻聚反應的溫度為20-35℃，反應的時間為5-30min。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，步驟(3)中，所述調節(jié)pH的方式為加入堿性化合物并調節(jié)pH至3～7；所述堿性化合物為無機堿和有機堿中的至少一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，步驟(4)中，所述固液分離為自然沉降、離心、壓濾中的至少一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，步驟(5)中，所述混凝沉淀中加入沉淀劑，所述沉淀劑為CaCl2、Al2(SO4)3、堿式聚合氯化鋁中的至少一種；所述沉淀劑的加入量為2g/L～6g/L。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，步驟(6)中，所述膜分離為微濾膜+反滲透膜，或超濾膜+反滲透膜。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，該方法解決了pH小于2、磷含量超過10000mg/L以上的超高濃度含磷催化劑廢水的自聚，使其可順利調節(jié)pH，并通過固液分離、混凝沉淀將總磷含量降低至0.5mg/L以下，然后通過膜分離單元，實現(xiàn)廢水的回用。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，該方法包括以下步驟：
(1)將廢水進行沉渣分離，得到含磷廢液和泥渣1；
(2)向步驟(1)得到的含磷廢液中加入電解質鹽類，攪拌均質并進行阻聚反應；
(3)向步驟(2)阻聚反應后的含磷廢液中加入堿，進行pH調節(jié)，調節(jié)含磷廢液pH為3～7，得到溶膠狀廢液
(4)將步驟(3)得到的溶膠狀廢液進行固液分離，得到泥渣2和分離后廢水；
(5)將步驟(4)得到的分離后廢水進行混凝沉淀，進行低濃度磷的脫除，同時降低廢水中懸浮物濃度，得到泥渣3和沉淀后廢水；
(6)將沉淀后廢水進行膜分離，去除有害離子，從而實現(xiàn)廢水的深度處理與回用。
本發(fā)明的酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，步驟(1)中，本發(fā)明并不特別限制沉渣分離的方式，例如但不限于為所述沉渣分離采用離心或壓濾的方式進行分離，所得泥渣1中主要含SiO2，可將其進行脫水，外運利用。其中，離心或壓濾優(yōu)選的時間為15min～45min。
本發(fā)明的酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，步驟(2)中，所述電解質鹽類優(yōu)選為NaCl、ZnCl2、MgCl2和KCl中的至少一種；本發(fā)明并不特別限制電解質鹽類的加入量，優(yōu)選地，所述電解質鹽類的加入量為3g/L～7g/L。
本發(fā)明的酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，步驟(2)中，本發(fā)明并不特別限制阻聚反應的溫度和時間，優(yōu)選地，反應的溫度為20-35℃，反應的時間為5-30min。
本發(fā)明的酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，步驟(3)中，所述調節(jié)pH的方式為加入堿性化合物并調節(jié)pH至3～7。本發(fā)明并不特別限制堿性化合物的種類，堿性化合物可以為堿，也可以為堿性鹽，優(yōu)選地，所述堿性化合物為無機堿和有機堿中的至少一種；可例如為氫氧化鈉、氫氧化鉀、N-甲基二乙醇胺等，但本發(fā)明并不限制于此。
本發(fā)明的酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，步驟(4)中，本發(fā)明并不特別限制固液分離的方式，例如但不限于為所述固液分離方式為自然沉降、離心、壓濾中的至少一種。
本發(fā)明的酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，步驟(5)中，混凝沉淀能夠進行低濃度磷的脫除，同時降低廢水中懸浮物濃度，最終將廢水中總磷降至0.5mg/L。本發(fā)明并不特別限制混凝沉淀的方式，例如但不限于為加入沉淀劑，所述沉淀劑為CaCl2、Al2(SO4)3、堿式聚合氯化鋁中的至少一種。本發(fā)明并不特別限制沉淀劑的加入量，優(yōu)選地，所述沉淀劑的加入量為2g/L～6g/L。
本發(fā)明的酸性含磷廢水的深度處理與回用方法，步驟(6)中，本發(fā)明并不特別限制膜分離的方式，優(yōu)選地，膜分離為微濾膜+反滲透膜，或超濾膜+反滲透膜。
本發(fā)明還可以詳述如下：
(1)將催化劑廢水進行離心或壓濾分離，得含磷廢液和泥渣1，含磷廢液進入后續(xù)廢水處理單元，沉渣1主要含SiO2，可將其進行脫水，外運利用。其中，離心或壓濾時間為15min～45min。(2)向經過步驟(1)處理的含磷廢液中加入3g/L～7g/L強電解質鹽類，攪拌至全部溶解，強電解質鹽類優(yōu)選為NaCl、ZnCl2、MgCl2、KCl。(3)向經過步驟(2)處理后的含磷廢液中加入堿，進行pH調節(jié)，調節(jié)含磷廢液pH為3～7，廢液呈溶膠狀。(4)將步驟(3)得到的溶膠狀廢液進行固液分離。(5)將步驟(4)得到的分離后廢水進行混凝沉淀，進行低濃度磷的脫除，同時降低廢水中懸浮物濃度，最終將廢水中總磷降至0.5mg/L。其中，沉淀劑為CaCl2、Al2(SO4)3、堿式聚合氯化鋁中的一種或幾種，投加量為2g/L～6g/L。(6)經過步驟(5)混凝沉淀后的廢水進行膜分離，深度去除廢水中有害離子，實現(xiàn)廢水回用。其中，膜分離為微濾膜+反滲透膜，或者超濾膜+反滲透膜。
本發(fā)明通過固液分離、阻聚反應、pH調節(jié)、固液分離、混凝沉淀降低了總磷及懸浮物含量，使后續(xù)處理負荷降低。此外，本發(fā)明的膜分離系統(tǒng)有效去除了廢水中有害離子，實現(xiàn)了廢水循環(huán)利用，減少廢水外排量，降低新鮮水注入量，節(jié)約了水資源，降低了污水處理廠整體運行成本。
本發(fā)明解決了酸性含磷催化劑廢水在加堿調節(jié)pH過程中的自聚的問題，通過加入強電解質鹽類，利用鹽效應阻止膠體接觸，減少碰撞沉降機會，使Al(OH)2+、Al(OH)2+和AlO2-等以單體形式存在，從而阻止膠體快速自聚，使強酸性高濃度含磷廢水可以順利調節(jié)pH，并且通過調節(jié)pH值及固液分離，使廢水中磷以泥渣形式被除掉。
本發(fā)明能將超過10000mg/L以上的超高濃度含磷催化劑廢水處理后磷含量降低至0.5mg/L以下，實現(xiàn)了超高含磷催化劑廢水的高效除磷，同時降低了廢水中的懸浮物和電導率，實現(xiàn)了廢水的回用，同時將泥渣脫水，減少外排體積，降低了廢物處理成本。
（發(fā)明人：羅慶;王小雄;韋清華;王樹勖;張媛;楊岳;李常青;文善雄;牛進龍;宋彬）
