一种高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统的制作方法

本技术涉及废水深度处理领域，特别是涉及一种高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统。

背景技术：

1、近十几年来随着新储能材料、移动储能技术和电动汽车的不断发展，对磷酸铁锂正极材料的需求急剧增加。磷酸铁是生产磷酸铁锂的最重要的原材料之一，因此市场对磷酸铁的需求也十分旺盛。电池级磷酸铁的生产原料主要是硝酸铁、氯化铁、硫酸铁，为降低生产成本，以钛白粉生产过程产生的副产品硫酸亚铁也成为了生产磷酸铁的重要原料。以硫酸亚铁生产磷酸铁的过程中产生含硫酸根、磷酸根离子、钠离子等杂质离子的废水，直接排放会对周围环境造成严重的污染。

2、目前对磷酸铁废水的主流处理方法有：沉淀法，在废水中加入大量的石灰，经过静置上层清液直接排放，上层清液中含盐量较高，对环境造成危害；采用膜浓缩方法和多效蒸发组合工艺，生成硫酸钠产品，但得到的副产品品质不佳。现有技术中磷酸铁废水处理系统很少有针对较高纯度的硫酸钠回收进行报道，该技术问题有待解决。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本实用新型提供一种高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，能够得到高品质的硫酸钠产品，实现废水零排放的目的。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、本实用新型提供一种高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，包括依次连通的第一级沉淀池、调节池、第二级沉淀池、多介质过滤器、超滤装置、超滤产水箱、膜浓缩系统和蒸发装置，所述第一级沉淀池中设置有第一分隔部件，所述第一分隔部件将所述第一级沉淀池分隔为并排设置的第一反应区和第一沉淀区，所述第一反应区和所述第一沉淀区相连通，所述第一反应区用于去除高压实磷酸铁生产废水中的磷酸根离子；所述第二级沉淀池中设置有第二分隔部件，所述第二分隔部件将所述第二级沉淀池分隔为并排设置的第二反应区和第二沉淀区，所述第二反应区和所述第二沉淀区相连通，所述第二反应区用于去除高压实磷酸铁生产废水中的钙镁离子；所述第一沉淀区的上部与所述调节池的一端相连通，所述调节池的另一端与所述第二反应区相连通，所述第二沉淀区的上部与所述多介质过滤器相连通。

4、优选地，还包括第一搅拌装置、第二搅拌装置、用于向所述第一反应区中加入去除磷酸根离子的化学物质的第一加药装置以及用于向所述第二反应区中加入去除钙镁离子的化学物质的第二加药装置，所述第一搅拌装置设置于所述第一反应区中，所述第二搅拌装置设置于所述第二反应区中。

5、优选地，所述第一沉淀区的上部通过第一管道与所述调节池一端的上部相连通，所述调节池另一端的下部通过第二管道与所述第二反应区的下部相连通，所述第二管道上安装有第一提升泵。

6、优选地，所述第二沉淀区的上部通过第三管道与多介质过滤器的上部相连通，所述第三管道上安装有第二提升泵，所述多介质过滤器的下部通过第四管道与所述超滤装置的底部相连通，所述超滤装置的超滤产水出口通过第五管道与所述超滤产水箱的上部相连通，所述超滤装置的超滤浓水出口通过第六管道与所述第二反应区的上部相连通。

7、优选地，所述膜浓缩系统包括依次连通的第一保安过滤器、一级反渗透装置、一级反渗透浓水箱、第二保安过滤器、二级反渗透装置和二级反渗透浓水箱，所述第一保安过滤器的进口与所述超滤产水箱相连通，所述二级反渗透浓水箱的出口与所述蒸发装置相连通。

8、优选地，还包括产水收集池，所述超滤产水箱的下部通过第七管道与所述第一保安过滤器的进口相连通，所述第七管道上安装有一级反渗透提升泵，所述第一保安过滤器的出口通过第八管道与所述一级反渗透装置的进口相连通，所述第八管道上安装有一级反渗透高压泵，所述一级反渗透装置的一级反渗透产水出口与产水收集池相连通，所述一级反渗透装置的一级反渗透浓水出口通过第九管道与所述一级反渗透浓水箱的上部相连通，所述一级反渗透浓水箱的下部通过第十管道与所述第二保安过滤器的进口相连通，所述第十管道上安装有二级反渗透提升泵，所述第二保安过滤器的出口通过第十一管道与所述二级反渗透装置的进口相连通，所述第十一管道上安装有二级反渗透高压泵，所述二级反渗透装置的二级反渗透产水出口与所述产水收集池相连通，所述二级反渗透装置的二级反渗透浓水出口通过第十二管道与所述二级反渗透浓水箱的上部相连通，所述二级反渗透浓水箱的下部通过第十三管道与所述蒸发装置相连通，所述第十三管道上安装有蒸发进料泵。

9、优选地，所述多介质过滤器的下部和上部分别安装有第一反冲洗进水管和第一反冲洗出水管，所述超滤装置的上部和下部分别设置有第二反冲洗进水管和第二反冲洗出水管，所述第一反冲洗出水管和第二反冲洗出水管均与所述调节池相连通。

10、优选地，还包括相连通的污泥池和板框压滤机，所述第一沉淀区的底部设置有第一出泥口，所述第一出泥口通过第一出泥管与所述污泥池相连通，所述第一出泥管上安装有第一污泥螺杆泵；所述第二沉淀区的底部设置有第二出泥口，所述第二出泥口通过第二出泥管与所述污泥池相连通，所述第二出泥管上安装有第二污泥螺杆泵。

11、本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

12、本实用新型的高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，包括依次连通的第一级沉淀池、调节池、第二级沉淀池、多介质过滤器、超滤装置、超滤产水箱、膜浓缩系统和蒸发装置，第一分隔部件将第一级沉淀池分隔为并排设置的第一反应区和第一沉淀区，第一反应区用于去除高压实磷酸铁生产废水中的磷酸根离子，从而提高硫酸钠产品的回收纯度；第二分隔部件将第二级沉淀池分隔为并排设置的第二反应区和第二沉淀区，第二反应区用于去除高压实磷酸铁生产废水中的钙镁离子。多介质过滤器以及超滤装置能够去除溶液中的大颗粒无机物以及有机物，使硫酸钠产品的纯度进一步提高。通过膜浓缩系统对溶液进行浓缩，产水进行回用，浓水进行蒸发结晶得到硫酸钠产品，实现了废水零排放。可见，通过前期对溶液中磷酸根离子和钙镁离子去除，提高了硫酸钠的纯度，后续通过多介质过滤器以及超滤装置继续去除大颗粒无机物以及有机物，结合膜分离和蒸发结晶，得到高品质的硫酸钠产品，实现废水零排放的目的。

技术特征：

1.一种高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，其特征在于，包括依次连通的第一级沉淀池、调节池、第二级沉淀池、多介质过滤器、超滤装置、超滤产水箱、膜浓缩系统和蒸发装置，所述第一级沉淀池中设置有第一分隔部件，所述第一分隔部件将所述第一级沉淀池分隔为并排设置的第一反应区和第一沉淀区，所述第一反应区和所述第一沉淀区相连通，所述第一反应区用于去除高压实磷酸铁生产废水中的磷酸根离子；所述第二级沉淀池中设置有第二分隔部件，所述第二分隔部件将所述第二级沉淀池分隔为并排设置的第二反应区和第二沉淀区，所述第二反应区和所述第二沉淀区相连通，所述第二反应区用于去除高压实磷酸铁生产废水中的钙镁离子；所述第一沉淀区的上部与所述调节池的一端相连通，所述调节池的另一端与所述第二反应区相连通，所述第二沉淀区的上部与所述多介质过滤器相连通。

2.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，其特征在于，还包括第一搅拌装置、第二搅拌装置、用于向所述第一反应区中加入去除磷酸根离子的化学物质的第一加药装置以及用于向所述第二反应区中加入去除钙镁离子的化学物质的第二加药装置，所述第一搅拌装置设置于所述第一反应区中，所述第二搅拌装置设置于所述第二反应区中。

3.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，其特征在于，所述第一沉淀区的上部通过第一管道与所述调节池一端的上部相连通，所述调节池另一端的下部通过第二管道与所述第二反应区的下部相连通，所述第二管道上安装有第一提升泵。

4.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，其特征在于，所述第二沉淀区的上部通过第三管道与多介质过滤器的上部相连通，所述第三管道上安装有第二提升泵，所述多介质过滤器的下部通过第四管道与所述超滤装置的底部相连通，所述超滤装置的超滤产水出口通过第五管道与所述超滤产水箱的上部相连通，所述超滤装置的超滤浓水出口通过第六管道与所述第二反应区的上部相连通。

5.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，其特征在于，所述膜浓缩系统包括依次连通的第一保安过滤器、一级反渗透装置、一级反渗透浓水箱、第二保安过滤器、二级反渗透装置和二级反渗透浓水箱，所述第一保安过滤器的进口与所述超滤产水箱相连通，所述二级反渗透浓水箱的出口与所述蒸发装置相连通。

6.根据权利要求5所述的高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，其特征在于，还包括产水收集池，所述超滤产水箱的下部通过第七管道与所述第一保安过滤器的进口相连通，所述第七管道上安装有一级反渗透提升泵，所述第一保安过滤器的出口通过第八管道与所述一级反渗透装置的进口相连通，所述第八管道上安装有一级反渗透高压泵，所述一级反渗透装置的一级反渗透产水出口与产水收集池相连通，所述一级反渗透装置的一级反渗透浓水出口通过第九管道与所述一级反渗透浓水箱的上部相连通，所述一级反渗透浓水箱的下部通过第十管道与所述第二保安过滤器的进口相连通，所述第十管道上安装有二级反渗透提升泵，所述第二保安过滤器的出口通过第十一管道与所述二级反渗透装置的进口相连通，所述第十一管道上安装有二级反渗透高压泵，所述二级反渗透装置的二级反渗透产水出口与所述产水收集池相连通，所述二级反渗透装置的二级反渗透浓水出口通过第十二管道与所述二级反渗透浓水箱的上部相连通，所述二级反渗透浓水箱的下部通过第十三管道与所述蒸发装置相连通，所述第十三管道上安装有蒸发进料泵。

7.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，其特征在于，所述多介质过滤器的下部和上部分别安装有第一反冲洗进水管和第一反冲洗出水管，所述超滤装置的上部和下部分别设置有第二反冲洗进水管和第二反冲洗出水管，所述第一反冲洗出水管和第二反冲洗出水管均与所述调节池相连通。

8.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，其特征在于，还包括相连通的污泥池和板框压滤机，所述第一沉淀区的底部设置有第一出泥口，所述第一出泥口通过第一出泥管与所述污泥池相连通，所述第一出泥管上安装有第一污泥螺杆泵；所述第二沉淀区的底部设置有第二出泥口，所述第二出泥口通过第二出泥管与所述污泥池相连通，所述第二出泥管上安装有第二污泥螺杆泵。

技术总结
本技术公开一种高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统，涉及废水深度处理领域，包括依次连通的第一级沉淀池、调节池、第二级沉淀池、多介质过滤器、超滤装置、超滤产水箱、膜浓缩系统和蒸发装置，第一分隔部件将第一级沉淀池分隔为并排设置的第一反应区和第一沉淀区，第一反应区和第一沉淀区相连通，第一反应区用于去除高压实磷酸铁生产废水中的磷酸根离子；第二分隔部件将第二级沉淀池分隔为并排设置的第二反应区和第二沉淀区，第二反应区和第二沉淀区相连通，第二反应区用于去除高压实磷酸铁生产废水中的钙镁离子。该高压实磷酸铁生产废水的资源化处理系统能够得到高品质的硫酸钠产品，实现废水零排放的目的。

技术研发人员：苏战华,王晓强,苏仲民,檀井杰,刘婷婷,张盈
受保护的技术使用者：莱特莱德（上海）技术有限公司
技术研发日：20221109
技术公布日：2024/1/13