一种磷化工生产中含磷废水的回收处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理设备技术领域，具体涉及一种磷化工生产中含磷废水的回收处理装置。


背景技术：

2.磷是肥料的重要组成成分，也是许多基础工业原料成分之一。磷来源于磷矿石，通过湿法磷酸或热法磷酸等工艺，生产含磷产品。在磷矿加工过程中，会产生大量的高磷含量废水，富含磷酸根离子的废水直接排放，将导致水体和土壤酸化，并且高含量磷会引发水体富营养化。依据《磷肥工业水污染物排放标准》(gb15580－2011)规定，总磷(以p计)最高允许排放浓度标准是0.5mg/l，废水排放ph值标准是6.0～9.0。磷化工生产过程的废水中中含有一定量磷、氟、砷等杂质，其对环境影响较大，必须严格控制后达标排放。这也是磷化工生产企业废水处理最困难的地方，如湿法磷酸生产过程中每吨磷酸盐产生废水7.5m3，主要是污染物为磷、氟、砷等，而磷、氟、砷元素的达标排放是企业生产中长期存在的技术难题。在现有的技术中，含磷废水的处理方法主要有：（1）化学化沉淀法，如投加钙、铝、铁盐形成难溶物沉淀；（2）吸附法，主要是投加吸附剂，如蒙脱石、活化蛭石、活性炭等。虽然这些方法可以达到较为理想的效果，但投加的药剂成本较高。因此，研制开发一种结构设计合理、处理成本低、既能实现磷回收、又能实现高效、快速处理效果的磷化工生产中含磷废水的回收处理装置是客观需要的。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理、处理成本低、既能实现磷回收、又能实现高效、快速处理效果的磷化工生产中含磷废水的回收处理装置。
4.本实用新型的目的是这样实现的，包括废水排放管和废水处理器，废水处理器包括反应池、沉淀池、一级过滤池、二级过滤池和三级过滤池，反应池内设置第一搅拌机构，反应池内的下部设置有曝气管，反应池的上方设置有电石渣储罐，电石渣储罐的底部通过第一投料管与反应池的顶部连通，第一投料管上安装有第一投料阀，沉淀池内设置有第二搅拌机构，沉淀池的上方设置有聚丙烯酰胺储罐，聚丙烯酰胺储罐的底部通过第二投料管与沉淀池的顶部连通，第二投料管上安装有第二投料阀，一级过滤池内的中部倾斜设置有过滤网，过滤网设置成边缘高、中间低的凹形结构，一级过滤池的底部设置有第一卸料管，第一卸料管上设置有第一卸料阀，二级过滤池内的上部设置有第一液体分布器，第一液体分布器下方的二级过滤池内设置有第一滤料层，第一滤料层下部的二级过滤池内壁上倾斜设置有支撑网板，支撑网板的截面形状为中间凸起的圆拱形结构，二级过滤池的底部设置有第二卸料管，第二卸料管上安装有第二卸料阀，三级过滤池内的上部设置有第二液体分布器，第二液体分布器下方的三级过滤池内设置有第二滤料层，三级过滤池的底部设置有第三卸料管，第三卸料管上设置有第三卸料阀，三级过滤池的外壁上设置有外夹套，外夹套与三级过滤池之间形成密闭的储水腔，第二滤料层对应的三级过滤池上设置有多个连通孔，
储水腔的底部设置有出水管；
5.废水排放管设置在反应池的上部，反应池的下部通过第一连通管与沉淀池的下部连通，第一连通管上安装有第一水泵，沉淀池的下部通过第二连通管与一级过滤池的下部连通，第二连通管上安装有第二水泵，一级过滤池的顶部通过第三连通管与第一液体分布器连通，第三连通管上设置有第三水泵，支撑网板下侧的二级过滤池下部通过第四连通管与第二液体分布器连通，第四连通管上安装有第四水泵。
6.进一步的，一级过滤池的顶部和底部设置成锥形结构，二级过滤池和三级过滤池的底部也设置成锥形结构。
7.进一步的，第一滤料层为甘蔗渣滤料，第二滤料层为陶瓷滤料。
8.进一步的，第一搅拌机构包括驱动电机和传动轴，驱动电机转动安装在反应池的下方，传动轴竖直安装在反应池内，传动轴的下端与驱动电机的输出轴传动连接，传动轴上交错安装有多层搅拌杆，且上下相邻两层搅拌杆的长度不同，在最上层搅拌杆上方的传动轴上安装有布料板，布料板上均布设置有多个分布孔，第二搅拌机构的结构与第一搅拌机构相同。
9.进一步的，一级过滤池、二级过滤池和三级过滤池的顶部均设置有人孔。
10.进一步的，第二卸料管的下方设置有磷回收室，第一卸料管的下方设置有第二螺旋输料机，第三卸料管的下方设置有第一螺旋输料机，第一螺旋输料机和第二螺旋输料机均与磷回收室连通。
11.本装置产生的有益效果是：一是本装置利用电石渣作为原料进行含磷废水净化处理，在一定的程度上降低了处理的成本，二是在处理的过程中，先将含磷废水与电石渣加入到反应池内，通过第一搅拌机构的搅拌作用和曝气管的曝气作用，能够加大含磷废水与电石渣的反应速度，之后将反应后的含磷废水引入到沉淀池中，并在沉淀池内加入聚丙烯酰胺，在第二搅拌机构的作用下，能够加快反应物磷酸钙的沉淀速度，以便于对磷元素的回收，提高了磷的去除率；三是设置的一级过滤池、二级过滤池、三级过滤池能够进一步的实现反应物磷酸钙与水的彻底分离，采用三级过滤分离的方式不仅能够实现磷元素的回收利用，避免含磷废水造成的二次污染，而且能够高效、快速的除去废水中的磷元素，可大幅的提高磷元素的脱除效果，能产生较好的经济效益和生态效益，易于推广使用。
附图说明
12.图1为本实用新型的整体结构示意图；
13.图中:1
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废水排放管,2
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反应池,21
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驱动电机,22
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曝气管,23
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传动轴,24
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搅拌杆,25
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第一投料管,26
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电石渣储罐,27
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第一投料阀,28
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布料板，3
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沉淀池,31
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第二投料管,32
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聚丙烯酰胺储罐,33
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第二投料阀,4
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一级过滤池,41
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过滤网,42
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第一卸料管,43
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第一卸料阀,5
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二级过滤池,51
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第一液体分布器,52
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第一滤料层,53
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支撑网板,54
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第二卸料阀,55
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第二卸料管,6
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三级过滤池,61
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第二液体分布器,62
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外夹套,63
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储水腔,64
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连通孔,65
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第二滤料层,66
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第三卸料阀,67
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第三卸料管,7
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出水管,8
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第一螺旋输料机,9
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磷回收室,10
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第二螺旋输料机,11
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第一连通管,12
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第一水泵,13
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第二连通管,14
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第二水泵,15
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第三连通管,16
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第三水泵,17
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第四连通管,18
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第四水泵,19
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人孔。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
15.如图1所示,本实用新型包括废水排放管1和废水处理器，废水处理器包括反应池2、沉淀池3、一级过滤池4、二级过滤池5和三级过滤池6，所述反应池2内设置第一搅拌机构，所述反应池2内的下部设置有曝气管22，曝气管22为多根，均匀分布在反应池2下部，曝气管22的下端位于反应池2的下方，上端位于反应池2内，且反应池2的顶部封闭，在位于反应池2内的曝气管22上设置有多个曝气孔，所述反应池2的上方设置有电石渣储罐26，电石渣储罐26的底部通过第一投料管25与反应池2的顶部连通，电石渣中主要成分呈碱性，可以调节含磷废水的ph值，且电石渣中的钙离子与含磷废水中的磷离子可以生成反应物磷酸钙沉淀，所述第一投料管25上安装有第一投料阀27，所述沉淀池3内设置有第二搅拌机构，所述沉淀池3的上方设置有聚丙烯酰胺储罐32，所述聚丙烯酰胺储罐32的底部通过第二投料管31与沉淀池3的顶部连通，所述第二投料管31上安装有第二投料阀33，在电石渣与含磷废水反应后，在沉淀池3中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺可以加快反应物磷酸钙的沉淀速度，所述一级过滤池4内的中部倾斜设置有过滤网41，所述过滤网41设置成边缘高、中间低的凹形结构，所述一级过滤池4的底部设置有第一卸料管43，所述第一卸料管43上设置有第一卸料阀42，所述二级过滤池5内的上部设置有第一液体分布器51，所述第一液体分布器51下方的二级过滤池5内设置有第一滤料层52，所述第一滤料层52下部的二级过滤池5内壁上倾斜设置有支撑网板53，所述支撑网板53的截面形状为中间凸起的圆拱形结构，所述二级过滤池5的底部设置有第二卸料管55，所述第二卸料管55上安装有第二卸料阀54，所述三级过滤池6内的上部设置有第二液体分布器61，所述第二液体分布器61下方的三级过滤池6内设置有第二滤料层65，所述三级过滤池6的底部设置有第三卸料管67，所述第三卸料管67上设置有第三卸料阀66，所述三级过滤池6的外壁上设置有外夹套62，外夹套62与三级过滤池6之间形成密闭的储水腔63，所述第二滤料层65对应的三级过滤池6上设置有多个连通孔64，所述储水腔63的底部设置有出水管7；
16.所述废水排放管1设置在反应池2的上部，所述反应池2的下部通过第一连通管11与沉淀池3的下部连通，所述第一连通管11上安装有第一水泵12，所述沉淀池3的下部通过第二连通管13与一级过滤池4的下部连通，所述第二连通管13上安装有第二水泵14，所述一级过滤池4的顶部通过第三连通管15与第一液体分布器51连通，所述第三连通管15上设置有第三水泵16，所述支撑网板53下侧的二级过滤池5下部通过第四连通管17与第二液体分布器61连通，所述第四连通管17上安装有第四水泵18。
17.本实用新型的工作过程中：先将磷化工生产过程中的含磷废水通过废水排放管1送入到反应池2内，并打开第一投料阀27，将电石渣储罐26内的电石渣通过第一投料管25投入到反应池2内，接着，开启第一搅拌机构，利用第一搅拌机构对电石渣和含磷废水进行搅拌混合，并通过曝气管22向反应池2内通入氧气，使含磷废水和电石渣在溶氧条件下进行反应，通过第一搅拌机构的搅拌作用和曝气管22的曝气作用，含磷废水中的磷离子与电石渣反应生成磷酸钙沉淀，然后，开启第一水泵12，使得反应池2内含磷酸钙沉淀的废水通过第一连通管11送入到沉淀池2内，并打开第二投料阀33，将聚丙烯酰胺储罐32内的聚丙烯酰胺通过第二投料管31投入到沉淀池3内，通过第二搅拌机构的搅拌作用，能够加快磷酸钙沉淀
的沉淀速度，之后，再打开第二水泵14、第三水泵16和第四水泵18，反应完全后的含有磷酸钙沉淀的废水通过第二连通管13进入到一级过滤池4内，经过过滤网41的阻拦后，能够将90%以上的磷酸钙沉淀阻挡在过滤网41的下方，过滤后的废水经过第三连通管15进入到第一液体分布器51内，经过第一液体分布器51的均匀分布后，废水能够均匀的分布在第一滤料层52内，经过第一滤料层52的二次过滤后，能够过滤掉废水中混杂的98%以上的磷酸钙沉淀，二次过滤后的废水经过支撑网板53后，通过第四连通管17后进入到第二液体分布器61内，经过第二液体分布器61的均匀分布后，废水能够均匀的分布在第二滤料层65内，经过第二滤料层65的三次过滤后，能够彻底过滤掉废水中混杂的磷酸钙沉淀，三次过滤后的废水则通过连通孔64进入到储水腔63内，最终通过出水管7排出后循环使用，过滤一段时间后，可以关闭第一水泵12、第二水泵14、第三水泵16和第四水泵18，打开第一卸料阀42、第二卸料阀54和第三卸料阀66，将一级过滤池4、二级过滤池5和三级过滤池6内的磷酸钙通过第一卸料管43、第二卸料管55和第三卸料管67排出后，送入到磷回收室9内回收利用。本实用新型不仅能够实现磷元素的回收利用，避免含磷废水造成的二次污染，而且能够高效、快速的除去废水中的磷元素，可大幅的提高磷元素的脱除效果，能产生较好的经济效益和生态效益。
18.进一步的，为了便于对各级沉淀池内的磷酸钙沉淀物进行收集和排放，所述一级过滤池4的顶部和底部设置成锥形结构，所述二级过滤池5和三级过滤池6的底部也设置成锥形结构。
19.进一步的，所述第一滤料层52为甘蔗渣滤料，所述甘蔗渣滤料可以吸附污水中的大部分氮、磷，所述甘蔗渣滤料是先将甘蔗渣为原料，经水洗多次后，在烘箱中烘干粉碎后进行炭化，然后用水进行清洗并烘干，然后用聚二甲基二烯丙基氯化铵浸泡并烘干，即可得甘蔗渣滤料；进一步吸附污水中残留的氮磷；所述第二滤料层65为陶瓷滤料，陶瓷滤料能够进一步的除去废水中磷，所述陶粒滤料主要由炉渣、火山岩、高岭土、石英砂等组成，所述陶粒滤料制作过程为：先将炉渣粉碎后采用浸泡焙烘法，通过十二烷基甘油醚羧酸盐对炉渣进行处理，再将火山岩、高岭土、石英砂破碎后按比例干混，得坯料，然后将上述坯料和处理后的炉渣用成球机制得坯球，最后将坯球高温烧结得陶瓷滤料。
20.进一步的，所述第一搅拌机构包括驱动电机21和传动轴23，驱动电机21为现有技术，所述驱动电机21转动安装在反应池2的下方，所述传动轴23竖直安装在反应池2内，所述传动轴23的下端与驱动电机21的输出轴传动连接，所述传动轴23上交错安装有多层搅拌杆24，且上下相邻两层搅拌杆24的长度不同，在最上层搅拌杆24上方的传动轴23上安装有布料板28，所述布料板28上均布设置有多个分布孔，所述第二搅拌机构的结构与第一搅拌机构相同，使用时，驱动电机21带动传动轴23转动，传动轴23带动搅拌杆24转动，利用旋转的搅拌杆24即可实现对废水与电石渣或者聚丙烯酰胺的搅拌。
21.进一步的，为了便于对一级过滤池4、二级过滤池5和三级过滤池6内的内件进行维护和清理，所述一级过滤池4、二级过滤池5和三级过滤池6的顶部均设置有人孔19。
22.进一步的，为了便于对各卸料管排出的磷酸钙沉淀物进行收集，所述第二卸料管55的下方设置有磷回收室9，所述第一卸料管43的下方设置有第二螺旋输料机10，所述第三卸料管67的下方设置有第一螺旋输料机8，所述第一螺旋输料机8和第二螺旋输料机10均与磷回收室9连通。