专利名称：磷复肥生产过程中产生的含磷废水及淤渣的处理方法
技术领域：
本发明属于含磷废水及淤渣的处理方法，具体的说，涉及一种专门处理磷复肥生 产过程中产生的含磷废水及淤渣的处理方法。
背景技术：
含磷废水处理工艺较多，主要分为化学除磷法和生物除磷法，化学除磷法应用较 为广泛，除磷较彻底，运行管理简便，操作维护容易；生物除磷法运行稳定，除磷效果好，但 是对于磷复肥生产过程中产生的工业废水来说，水中缺乏微生物生长必须的碳源和氮源， 若用此法，则需要添加较大量的碳和氮，微生物驯化困难。因此，对工业含磷废水的处理方 法主要在化学法中进行选取。工业废水中的磷以无机磷的形态存在，属于化学除磷的方法有混凝沉淀除磷技 术和晶析法除磷技术。晶析法应用较少，反应条件不易控制。混凝沉淀除磷技术又分为金属 盐混凝沉淀除磷技术和石灰混凝除磷技术，在金属盐混凝沉淀除磷技术中以铝盐居多。两 种处理工艺的处理原理相同，除磷效果好。石灰具有原料来源广泛，价格低廉的优点，但处 理系统较复杂，产生的渣量大；铝盐工艺投资较省，操作运行简便，但是原料价格相对较高、 产生的废渣回收利用难。本发明克服传统工艺中处理系统复杂，产生的渣量大等缺点，采用二级石灰中和、 二级高效混凝浓密沉淀法，产生的磷酸钙、氟化钙、碳酸钙和硫酸钙等淤渣，经干化后作磷 矿资源回用，实现淤渣的零排放。符合节能减排、资源循环利用的行业发展方向。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种工艺简单，废水排放达标，淤渣 回收利用达到零排放的磷复肥生产过程中产生的含磷废水及淤渣的处理方法。本发明目的是这样实现的一种磷复肥生产过程中产生的含磷废水及淤渣的处理方法，按以下步骤进行待 处理的含磷废水先加入石灰乳，控制pH值5 6，进行第一次中和反应，然后加入PAM絮凝 剂进行絮凝反应后泥水分离；水相再次加入石灰乳，控制PH值10 11，进行第二次中和反 应，再次加入PAM絮凝剂进行絮凝反应后泥水分离，水相经过滤后达到排放标准。结合废水中磷酸盐和氟化物的特性，通过加入中和剂石灰乳和PAM絮凝剂等，发 生一系列的中和、絮凝反应，可同时除磷和除氟，一举两得。为增强除磷、除氟效果，采用二 级石灰中和、二级高效混凝浓密沉淀新工艺。该工艺脱磷和脱氟效果均较好，清液可返回磷 酸装置复用或达标排放，压滤产生废渣主要为磷酸钙、氟化钙、碳酸钙和硫酸钙，作为磷矿 资源回用，符合循环经济的原则。且原料便宜，运行费用低。具体按如下步骤进行(a)含磷废水计量后经泵打入I级中和反应池，加入石灰乳，控制槽内PH值5 6，控制气流搅拌速度为5L/min，使废水呈乳浊状，充分反应25 30min ；
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(b)加入PAM絮凝剂至一级中和反应料浆，混合液经泵打入I级高效混凝浓密沉淀 机；(c)上部清液溢流进入II级中和反应槽，投入石灰乳，控制pH值10 11，充分反 应20 25min，底流含固液去淤渣浓缩池，经浓缩后去带式过滤机压滤；(d)加入PAM絮凝剂至生成的二级中和反应料浆，混合液经泵打入II级高效混凝 浓密沉淀机；(e)上部清夜溢流入中间槽，往中间槽中加入硫酸反调清液pH值至6 9 ；底流含 固液去淤渣浓缩池，经浓缩后去带式过滤机压滤；(f)出水自流入带格栅的过滤池进一步除去SS以及残留的细小悬浮物，最后的清 水可返回磷酸装置复用，亦可直接达标排放。含磷废水中含有磷酸盐和氟化物，在第一级中和反应中加入石灰乳，可除去废水 中大部分(约75%)的氟化物，生成不溶性的氟化钙，此时pH值约为5 6，同时生成可溶 性的磷酸钙进入第二级，这对第二级除氟很有好处。磷酸钙与氟化钙反应生成难溶的氟磷 酸钙(Ca5(PO4)3F)15这种沉淀极难溶与水，故可除去大部分磷酸根及剩余的氟化物。第二级 沉降后，上清液中的氟化物和磷酸盐浓度可降低到较低含量，满足达标排放的要求。化学反应如下2F_+Ca2+— CaF2 I3HP0广+5Ca2++30『+r — Ca5 (PO4) 3F J, +3H20 ；在加入石灰乳前抽样先测算氟、磷离子摩尔量，再根据上述反应式算出加入钙离 子摩尔量，直接得到投入石灰乳的量。含磷废水采用二级石灰中和、二级高效混凝浓密沉淀工艺处理，具有良好的除磷、 除氟效果。含磷废水经泵打入I级中和反应池，投加石灰乳，控制槽内PH值5 6，使废水呈 乳浊状，此时生成氟化钙沉淀和可溶性的磷酸钙，在泵入I级高效混凝浓密池前加入絮凝 剂，使浊液在槽内中心管内进行絮凝反应，颗粒凝聚变大后，沉降加速，进行充分的泥水分 离，除去氟化钙沉淀；出水溢流入II级中和反应池，同样直接加入石灰乳，控制pH值10 11左右，水中的磷酸钙与氟化钙反应生成难溶的氟磷酸钙(Ca5(PO4)3F)，通过II级高效混 凝浓密池去除。出水自流入中间槽，加入硫酸反调清夜PH值至6 9后。流入带格栅的过 滤池中过滤，进一步除去SS以及残留的细小悬浮物，出水流入清水池，可返回磷酸装置复 用，亦可直接达标排放。上述淤渣浓缩池的滤出液返回I级中和反应池再利用。上述一级中和反应中加入石灰乳的用量与二级中和反应中加入石灰乳的用量的 重量比为7 3。经过试验得出此加入比例中和效果最好，且也不浪费石灰乳。一、二级高效混凝浓密沉淀机的污泥采用自吸污泥泵定期处理，通过污泥泵抽至 污泥浓缩池浓缩后，再由泵打入带式压滤机脱水处理，脱水后的污渣主要成分为磷酸钙、氟 化钙、碳酸钙和硫酸钙，作为磷矿资源全部回用，滤出液流回I级中和反应槽。有益效果本发明实现了废水的复用或达标排放，淤渣的零排放，符合我国节能减 排、循环经济的发展方向。通过本工艺处理后的清液含磷酸盐(以P2O5计)0. 4 0. 5mg/ L、F 8 9mg/L、COD 60 80mg/L，满足GB8978-1996 —级标准排放要求，最后的清液可返 回磷酸装置复用，亦可直接达标排放；过滤产生的废渣的主要成分为磷酸钙、氟化钙、碳酸钙和硫酸钙，作磷矿资源全部回用。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式实施例1(1)含磷废水计量后经泵打入I级中和反应池，对废水进行抽样，测出氟、磷离子 摩尔量，再算出投入石灰乳的量。加入中和剂石灰乳，控制槽内PH值5，控制气流搅拌速度 为5L/min，使废水呈乳浊状，充分反应30min ； (2)加入PAM絮凝剂至一级中和反应料浆，混 合液经泵打入I级高效混凝浓密沉淀机；(3)上部清夜溢流进入II级中和反应槽，投入中 和剂石灰乳，控制PH值10，充分反应25min，底流含固液去淤渣浓缩池，经浓缩后去带式过 滤机压滤；⑷加入PAM絮凝剂至生成的二级中和反应料浆，混合液经泵打入II级高效混 凝浓密沉淀机；(5)上部清夜溢流入中间槽，往中间槽中加入硫酸反调清夜pH值至6 ；底流 含固液去淤渣浓缩池，经浓缩后去带式过滤机压滤；(6)出水自流入带格栅的过滤池进一 步除去SS以及残留的细小悬浮物，最后的清水可返回磷酸装置复用，亦可直接达标排放。实施例2(1)含磷废水计量后经泵打入I级中和反应池，对废水进行抽样，测出氟、磷离子 摩尔量，再算出投入石灰乳的量。加入中和剂石灰乳，控制槽内PH值6，控制气流搅拌速度 为5L/min，使废水呈乳浊状，充分反应250min ； (2)加入PAM絮凝剂至一级中和反应料浆， 混合液经泵打入I级高效混凝浓密沉淀机；(3)上部清夜溢流进入II级中和反应槽，按比 例投入中和剂石灰乳，控制PH值11，充分反应20min，底流含固液去淤渣浓缩池，经浓缩后 去带式过滤机压滤；(4)加入PAM絮凝剂至生成的二级中和反应料浆，混合液经泵打入II 级高效混凝浓密沉淀机；(5)上部清夜溢流入中间槽，往中间槽中加入硫酸反调清夜pH值 至9 ；底流含固液去淤渣浓缩池，经浓缩后去带式过滤机压滤；同时所述淤渣浓缩池的滤出 液返回I级中和反应池再利用。(6)出水自流入带格栅的过滤池进一步除去SS以及残留的 细小悬浮物，最后的清水可返回磷酸装置复用，亦可直接达标排放。实施例3(1)含磷废水计量后经泵打入I级中和反应池，对废水进行抽样，测出氟、磷离子 摩尔量，再算出投入石灰乳的量。先加入中和剂石灰乳，加入量为总量的70%，控制槽内pH 值6，控制气流搅拌速度为5L/min，使废水呈乳浊状，充分反应25min ；充分反应28min ； (2) 加入PAM絮凝剂至一级中和反应料浆，混合液经泵打入I级高效混凝浓密沉淀机；(3)上部 清夜溢流进入II级中和反应槽，再加入剩下30%量的中和剂石灰乳，控制pH值11，充分反 应22min，底流含固液去淤渣浓缩池，经浓缩后去带式过滤机压滤；(4)加入PAM絮凝剂至生 成的二级中和反应料浆，混合液经泵打入II级高效混凝浓密沉淀机；(5)上部清夜溢流入 中间槽，往中间槽中加入硫酸反调清夜PH值至8;底流含固液去淤渣浓缩池，经浓缩后去带 式过滤机压滤；同时所述淤渣浓缩池的滤出液返回I级中和反应池再利用。(6)出水自流入 带格栅的过滤池进一步除去SS以及残留的细小悬浮物，最后的清水可返回磷酸装置复用， 亦可直接达标排放。
权利要求
一种磷复肥生产过程中产生的含磷废水及淤渣的处理方法，按以下步骤进行待处理的含磷废水先加入石灰乳，控制pH值5～6，进行第一次中和反应，然后加入PAM絮凝剂进行絮凝反应后泥水分离；水相再次加入石灰乳，控制pH值10～11，进行第二次中和反应，再次加入PAM絮凝剂进行絮凝反应后泥水分离，水相经过滤后达到排放标准。
2.根据权利要求1所述磷复肥生产过程中产生的含磷废水及淤渣的处理方法，其特征 在于按如下步骤进行(a)含磷废水计量后经泵打入I级中和反应池，加入石灰乳，控制槽内pH值5 6，控 制气流搅拌速度为5L/min，使废水呈乳浊状，充分反应25 30min ；(b)加入PAM絮凝剂至一级中和反应料浆，混合液经泵打入I级高效混凝浓密沉淀机；(c)上部清液溢流进入II级中和反应槽，投入石灰乳，控制pH值10 11，充分反应 20 25min，底流含固液去淤渣浓缩池，经浓缩后去带式过滤机压滤；(d)加入PAM絮凝剂至生成的二级中和反应料浆，混合液经泵打入II级高效混凝浓密 沉淀机；(e)上部清夜溢流入中间槽，往中间槽中加入硫酸反调清液pH值至6 9；底流含固液 去淤渣浓缩池，经浓缩后去带式过滤机压滤；(f)出水自流入带格栅的过滤池进一步除去SS以及残留的细小悬浮物，最后的清水可 返回磷酸装置复用，亦可直接达标排放。
3.根据权利要求2所述磷复肥生产过程中产生的含磷废水及淤渣的处理方法，其特征 在于所述淤渣浓缩池的滤出液返回I级中和反应池再利用。
4.根据权利要求2或3所述磷复肥生产过程中产生的含磷废水及淤渣的处理方法，其 特征在于所述一级中和反应中加入石灰乳的用量与二级中和反应中加入石灰乳的用量的 重量比为7 3。
全文摘要
本发明公开了一种磷复肥生产过程中产生的含磷废水及淤渣的处理方法，按以下步骤进行待处理的含磷废水先加入石灰乳，控制pH值5～6，进行第一次中和反应，然后加入PAM絮凝剂进行絮凝反应后泥水分离；水相再次加入石灰乳，控制pH值10～11，进行第二次中和反应，再次加入PAM絮凝剂进行絮凝反应后泥水分离，水相经过滤后达到排放标准。本发明实现了废水的复用或达标排放，淤渣的零排放，符合我国节能减排、循环经济的发展方向。通过本工艺处理后的清液含磷酸盐(以P2O5计)0.4～0.5mg/L、F 8～9mg/L、COD60～80mg/L，满足GB8978-1996一级标准排放要求，最后的清液可返回磷酸装置复用，亦可直接达标排放；过滤产生的废渣的主要成分为磷酸钙、氟化钙、碳酸钙和硫酸钙，作磷矿资源全部回用。
文档编号C02F1/56GK101905933SQ201010239439
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者兰州, 冯志平, 唐均, 张陵, 徐仟伍, 李兵, 杨联田, 梅胜明, 盛勇, 胡永华, 蒋代福, 陈明凤 申请人:中化重庆涪陵化工有限公司