本申请涉及废水处理,具体涉及一种磷酸铁废水处理方法及系统。
背景技术:
1、磷酸铁废水是制备锂电池材料的生产过程中所产生的废水,其中含有n、p、s、ca、mg、fe、mn等元素,如不经过处理直接外排,不仅造成资源浪费,严重的还会造成环境污染。现有技术中,对磷酸铁废水通常采用如下处理方式:
2、磷酸铁废水经过mvr蒸发形成高浓度尾液,对尾液先进行降温结晶,分离出部分磷盐,再通过干燥机,对分离出来的母液进行干燥结晶;这个过程涉及到大量的热量移除,需要使用冷却设备(如冷却塔、冷水机组等),这会消耗大量的电能或冷却水;在mvr蒸发装置中,废水已经被加热至高温以促进水分蒸发,而降温结晶过程则需要将这些热量去除,这相当于部分抵消了蒸发过程中投入的能量,蒸发与结晶的重复能耗;此外,降温结晶和干燥结晶过程需要精确控制温度、时间等参数,操作较为复杂,对操作人员的技术要求较高。
3、有鉴于此,有必要设计一种磷酸铁废水处理方法及系统以解决上述问题。
技术实现思路
1、鉴于背景技术中存在的技术问题,本申请提供了一种磷酸铁废水处理方法及系统,该磷酸铁废水处理方法及系统运行稳定,在降低废水处理能耗成本的同时,也能减少整个体系中对药剂用量的使用成本。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种磷酸铁废水处理方法,包括如下步骤:
3、s1、将磷酸铁废水进行mvr蒸发浓缩,得到第一尾液;
4、s2、碱处理所述第一尾液,固液分离后得到第二尾液;
5、s3、碱处理所述第二尾液,固液分离后得到第三尾液;
6、s4、碱处理所述第三尾液,固液分离后得到第四尾液;
7、s5、将所述第四尾液进行除氨后返回s1工序。
8、在本申请实施例的技术方案中,通过采用高温处理法和分步沉淀法进行资源回收,将废水中的杂质元素分别分离出来,便于后续工艺的回收再利用。
9、在一些实施例中,碱处理所述第一尾液的步骤中,所用碱为氧化镁。
10、该实施例中,通过将氧化镁作为碱源进行一级沉淀过滤,不仅可以除去所述第一尾液中的金属杂质,还能利于后续磷酸根杂质的沉降。
11、在一些实施例中,碱处理所述第二尾液的步骤中,所用碱为氨水。
12、该实施例中,通过将氨水作为碱源进行二级沉淀过滤,磷酸根杂质以磷酸铵镁沉淀的形式去除,这样所形成的沉淀物的絮体较大,易于沉降和过滤;此外,由于氨的挥发性,通过加热即可与其他元素分离,避免了其他杂质元素的加入,而使整个处理系统更简单。
13、通过将磷酸根杂质的去除方式以磷酸铵镁沉淀的形式去除,能高效去除废水中的磷酸根,形成不溶性的沉淀,从而降低废水中的磷含量。
14、在一些实施例中,碱处理所述第二尾液,固液分离后得到磷酸铵镁沉淀;对所述磷酸铵镁沉淀进行煅烧,并将煅烧生成的氨气,直接通入所述第二尾液或用于制备所述氨水。
15、该实施例中,通过将得到的磷酸铵镁沉淀经过煅烧后回收氨气并又作为碱源进行二级沉淀过滤,如此循环利用,减少了对尾液后续进行处理的耗能成本和体系中对药剂用量的使用成本。
16、在一些实施例中,碱处理所述第三尾液的步骤中,所用碱为石灰。
17、该实施例中,通过将石灰作为碱源进行三级沉淀过滤,向第三尾液中加入石灰,与p元素、f形成磷酸钙与氟化钙沉淀,并对第三尾液中的cod进行吸附,这样不仅可以将未沉淀完全的磷酸根进一步形成沉淀去除,同时将氟以氟化钙沉淀的形式去除,剩余的磷酸根的去除方式包括以磷酸钙沉淀的形式去除。
18、在一些实施例中,所述步骤s2中,碱处理的ph值为5.0~5.5;和或
19、所述步骤s3中,碱处理的ph值为8.0~8.5;和或
20、所述步骤s4中,碱处理的ph值为9~11。
21、该实施例中,通过对各步骤中碱添加量的控制,保证反应中ph值维持在各自的范围内,使各反应中形成对应的目标生成物,且保证反应更完全,有益于各反应进行充分沉淀。
22、在一些实施例中,s5中进行除氨的方法包括吹脱,吹脱产生的氨气通入所述第二尾液或用于制备所述氨水。
23、该实施例中,采用吹脱的方式除氨氮,相较于其他方式的除氨氮,能够将废水中的氨氮浓度降低到较低水平,满足更严格的排放标准,而且运行成本较低;吹脱系统相对简单,易于操作和维护,不需要复杂的化学处理过程,吹脱法也不会对环境造成二次污染;此外,产生的氨气也能再次被作为碱源进行二级沉淀过滤,如此循环利用,进一步降低生产成本。同时,由于存在mvr蒸发浓缩的前置步骤,分步沉淀过程全程在高温环境下进行,氨氮吹脱环节无需额外的热源。
24、第二方面,本申请实施例提供了一种磷酸铁废水处理系统,采用上述的磷酸铁废水处理方法处理磷酸铁废水,
25、所述磷酸铁废水处理系统包括依次连接的mvr蒸发装置、分离装置、多级沉淀过滤装置和脱氨装置;
26、所述脱氨装置的出口连接所述mvr蒸发装置,所述分离装置的出口还连接所述mvr蒸发装置。
27、本申请实施例的技术方案中,通过设置依次连接的mvr蒸发装置、分离装置、多级沉淀过滤装置和脱氨装置,并使脱氨装置和分离装置的出口均与mvr蒸发装置连接,这样能满足上述提供的磷酸铁废水处理方法的中未处理充分的杂质元素再重新返回系统进行处理,以对废水的实现充分回收利用。
28、在一些实施例中,所述多级沉淀过滤装置包括依次连接的一级沉淀过滤单元、二级沉淀过滤单元和三级沉淀过滤单元,所述脱氨装置包括脱氨池、砂滤罐;所述脱氨池的出口与所述二级沉淀过滤单元的入口连接。所述二级沉淀过滤单元还与煅烧系统的入口连接,所述煅烧系统的出口与所述二级沉淀过滤单元的入口连接。
29、该实施例中,通过设置多级沉淀过滤装置,使废水中的各元素得到充分分离,有益于后续对不同物质的分类再回收利用;通过使脱氨池和煅烧系统的出口均与二级沉淀过滤单元的入口连接,这样能满足上述提供的磷酸铁废水处理方法中对氨的再回收利用。
30、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
1.一种磷酸铁废水处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的磷酸铁废水处理方法,其特征在于,所述碱处理所述第一尾液的步骤中,所用碱为氧化镁。
3.根据权利要求1所述的磷酸铁废水处理方法,其特征在于,所述碱处理所述第二尾液的步骤中,所用碱为氨水。
4.根据权利要求3所述的磷酸铁废水处理方法,其特征在于,碱处理所述第二尾液,固液分离后得到磷酸铵镁沉淀;
5.根据权利要求1所述的磷酸铁废水处理方法,其特征在于,所述碱处理所述第三尾液的步骤中,所用碱为石灰。
6.根据权利要求1所述的磷酸铁废水处理方法,其特征在于,所述步骤s2中,碱处理的ph值为5.0~5.5;和或
7.根据权利要求3所述的磷酸铁废水处理方法,其特征在于,s5中除氨的方法包括吹脱,吹脱产生的氨气通入所述第二尾液或用于制备所述氨水。
8.一种磷酸铁废水处理系统,其特征在于,采用如上述权利要求1至7任意一项所述的磷酸铁废水处理方法处理磷酸铁废水,
9.根据权利要求8所述的磷酸铁废水处理系统,其特征在于,所述多级沉淀过滤装置包括依次连接的一级沉淀过滤单元、二级沉淀过滤单元和三级沉淀过滤单元,所述脱氨装置包括脱氨池、砂滤罐;所述脱氨池的出口与所述二级沉淀过滤单元的入口连接。
10.根据权利要求8所述的磷酸铁废水处理系统,其特征在于,所述二级沉淀过滤单元还与煅烧系统的入口连接,所述煅烧系统的出口与所述二级沉淀过滤单元的入口连接。
