一种用于硝酸磷肥生产工艺的含氟磷污水处理系统及处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工技术领域，具体地涉及一种用于硝酸磷肥生产工艺的含氟磷污水处理系统及处理工艺。
【背景技术】
[0002]硝酸磷肥是一种氮磷复合肥料，以磷矿、硝酸和氨为原料一般采用冷冻法硝酸磷肥生产工艺生产。硝酸磷肥产品总养分大于38%，其中含P205-12.5 %，N-25%，其他养分-2%。冷冻法硝酸磷肥生产工艺主要的工艺流程包含以下几步
[0003](I)酸解工序:就是用硝酸分解磷矿，使磷矿中不溶性的磷变成可溶性的磷。
[0004](2)酸不溶物分离:是利用固体沉降或机械分离酸解液中的酸不溶物，减轻酸不溶物对后续工艺及产品质量的影响。
[0005](3)结晶工序:就是对酸解液进行冷却降温，使其中的硝酸钙以四水硝酸钙形式形成结晶，并悬浮在酸解液中。
[0006](4)硝酸钙过滤工序:就是利用过滤设备，将结晶工序出来含有四水硝酸钙结晶悬浮液中的固体与液体分离，得到合格的母液，同时对滤饼进行洗涤，得到合格的滤饼。
[0007](5)中和工序:用气氨将来自硝酸钙过滤工序的母液中和，使母液由强酸性的硝酸和磷酸，变为弱酸性的铵盐料浆，并加入硝酸铵调整料浆的氮磷比，以制造合格的氮磷液体，即液体化肥。
[0008](6)浓缩工序:就是将中和后的液体化肥通过蒸发器加热蒸发，除去大量水分，将熔体浓度提高到98%以上，以满足造粒工艺要求。
[0009]冷冻法硝酸磷肥生产工艺中酸不溶物分离工序用到了卧式螺旋离心机，板框式压滤机，硝酸钙过滤工序用到了双转鼓过滤机，这些设备在操作过程需要用到大量的洗涤水，洗涤后的污水主要含有NH4N03、CaF2以及Ca 3(PO3)2等固体物质，传统的冷冻法硝酸磷肥处理工艺中仅依靠在污水中投加絮凝剂，然后通过斜管沉降槽进行重力沉降作用来去除污水中的各种固体物质，去除效率低，处理后的洗涤水再次在生产循环利用率低，需要补充一定的新鲜生产水，装置污水量大。
【发明内容】
[0010]本发明为了更好的克服现有的技术缺陷，解决现有的技术问题。采用的具体技术方案如下:
[0011]一种用于硝酸磷肥生产工艺的含氟磷污水处理系统，包括絮凝剂溶解槽、絮凝剂缓冲槽、管道混合器、斜管沉降槽、精滤器给水槽、精滤器给水泵、洗水精滤器，絮凝剂溶解槽通过管道与絮凝剂缓冲槽连接，絮凝剂缓冲槽通过管道与管道混合器连接，管道混合器通过管道与斜管沉降槽连接，斜管沉降槽通过管道与精滤器给水槽连接，精滤器给水泵通过管道与洗水精滤器连接。
[0012]本系统还包括絮凝剂溶解槽搅拌器，所述絮凝剂溶解槽搅拌器安装于絮凝剂溶解槽内。
[0013]本系统还包括过滤网，所述过滤网安装于斜管沉降槽与精滤器给水槽之间管道上。
[0014]本系统还包括精滤器给水搅拌器，所述精滤器给水搅拌器安装于精滤器给水槽内。
[0015]所述污水处理系统具有两级斜管沉降槽，一级斜管沉降槽绝对高度高出二级斜管沉降槽500mm。
[0016]所述污水处理系统具有两个洗水精滤器，采用并联结构安装于系统中。
[0017]所述斜管沉降槽布水方式为中进周出式，沉淀方式为异向流式，斜管安装角度为60°，有效容积率为0.9。
[0018]所述洗水精滤器滤芯为PE材质滤芯。
[0019]一种用于硝酸磷肥生产工艺的含氟磷污水处理工艺，包括如下步骤:
[0020]步骤1:絮凝剂准备，将絮凝剂投入絮凝剂溶解槽，通过工艺冷凝液溶解配置成絮凝剂溶液，送入絮凝剂缓冲槽备用；
[0021]步骤2:将含氟磷污水与絮凝剂溶液在管道混合器中进行混合；
[0022]步骤3:混合后送入两级斜管沉降槽进行重力沉降，分离出污水中含有的氟化物、磷化物；
[0023]步骤4:将通过步骤3后的剩余无水送入精滤器给水槽，再通过洗水精滤器过滤后，送入循环利用。
[0024]所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
[0025]所述污水处理工艺，能够处理污水中最大固体污染物含量2% (wt)以下的污水，处理能力不大于40m3/h，通过两级斜管沉降槽后能够控制污水中固体颗粒量不大于30mg/L，通过洗水精滤器后能够使得污水中固体颗粒量不大于10mg/L。
[0026]从硝酸磷肥的生产工艺可以得出污水主要含有NH4N03、CaF2, Ca3(PO3)2等固体杂质，由于固体颗粒粒径小，单纯依靠重力沉降所需沉降池高度过高，固体可以去除难度大，通过絮凝剂自动投加装置以及管道混合器，使得小颗粒的固体通过絮凝作用有效的增大，增大后的固体在两级斜管沉降槽中进行重力沉降分离，具有更好的分离效果。
[0027]所述斜管沉降槽的设计参数为:
[0028]设计温度:85°C
[0029]沉淀池型式:圆形
[0030]布水方式:中进周出
[0031]沉淀方式:异向流
[0032]斜管安装角度:60度
[0033]对应的沉降速度μ = 0.2mm/so
[0034]液面上升流速V = 2mm/s，考虑保险系数0.85，则实际流速1.70mm/s。
[0035]安装角度:60度
[0036]有效容积η: 0.9。
[0037]清水区保护高度一般彡1.0米；
[0038]底部配水区高度不宜彡1.5米。
[0039]与一级沉降槽相比，将二级沉降槽高度降低500mm，使得污水能够满足自流沉降。通过斜管沉降后控制污水中固体颗粒量不大于30mg/L。
[0040]洗水精滤器的功能是把污水中悬浮物从30mg/l降至10mg/l以下，由于沉降物为CaF2, Ca3(PO3)2，等颗粒，所以要求滤料具有表面光滑、易清洗、耐磨性好的特点，因此采用PE材质的滤芯。通过设计两台滤芯式精滤器进行切换操作，使得整个污水处理过程连续高效的进行。
[0041]本发明有益效果是:本发明提供一种全套氟磷污水处理工艺技术，所述工艺流程简单，有效提高氟磷污水处理效率，使得处理后污水满足循环利用的要求，处理后的污水符合国家磷肥工业水污染物排放标准(GB15580-95)的要求。本发明能够使装置内部污水净化处理后循环利用，高效的去除硝酸磷肥生产过程中产生的含NH4N03、CaF2, Ca3 (PO3)2等污染物的污水，污水处理效果好，分离效率高。
【附图说明】
[0042]图1为本发明所述一种用于硝酸磷肥生产工艺的含氟磷污水处理系统结构图
[0043]图例说明:1、絮凝剂溶解槽，2、絮凝剂缓冲槽，3-1、一级斜管沉降槽，3-2、二级斜管沉降槽，4、精滤器给水槽，5-1、一号精滤器给水泵，5-2、二号精滤器给水泵，6-1、一号洗水精滤器，6-2、二号洗水精滤器，7、絮凝剂溶解槽搅拌器，8、过滤网，9、精滤器给水搅拌器，10、管道混合器
[0044]A、絮凝剂，B、工艺冷凝液，C、氟磷污水，D、氟磷固体废物，E、处理后污水
【具体实施方式】
[0045]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明的【具体实施方式】作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
[0046]含氟磷污水组成为！H2O含91?93% (wt)，以Ca离子计盐类含0.24% (wt), NH4NO3含6?7 % (w