公布日：2023.11.28
申請日：2023.08.10
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種磷石膏廢水資源回收利用系統(tǒng)及方法，按照處理順序包括預(yù)處理系統(tǒng)和納濾分離濃縮系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的調(diào)節(jié)池、沉淀池、清水池、多介質(zhì)過濾器和超濾裝置，所述沉淀池還連接有污泥處理裝置，所述污泥處理裝置與調(diào)節(jié)池配合使用，所述納濾分離濃縮系統(tǒng)包括依次連接的第一納濾裝置、反滲透裝置、調(diào)節(jié)pH裝置和第二納濾裝置；所述第二納濾裝置連接有納濾產(chǎn)水側(cè)反滲透裝置和納濾濃水側(cè)反滲透裝置。本發(fā)明以環(huán)保和化工技術(shù)相結(jié)合的工藝路線，且能夠?qū)U水中的磷分離出來，使得廢水中的磷能夠回用到磷酸生產(chǎn)過程中，以廢變寶的方法，從而有效地提高了礦物質(zhì)資源的回收利用率。
權(quán)利要求書
1.一種磷石膏廢水資源回收利用系統(tǒng)，其特征在于，按照處理順序包括預(yù)處理系統(tǒng)和納濾分離濃縮系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的調(diào)節(jié)池、沉淀池、清水池、多介質(zhì)過濾器和超濾裝置，所述沉淀池還連接有污泥處理裝置，所述污泥處理裝置與調(diào)節(jié)池配合使用，所述納濾分離濃縮系統(tǒng)包括依次連接的第一納濾裝置、反滲透裝置、調(diào)節(jié)pH裝置和第二納濾裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷石膏廢水資源回收利用系統(tǒng)，其特征在于：所述第二納濾裝置連接有納濾產(chǎn)水側(cè)反滲透裝置和納濾濃水側(cè)反滲透裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磷石膏廢水資源回收利用系統(tǒng)，其特征在于：所述第一納濾裝置和第二納濾裝置的脫鹽率為98％-99.2％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的本發(fā)明還包括一種磷石膏廢水資源回收利用方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：磷石膏廢水預(yù)處理：經(jīng)過調(diào)節(jié)池、沉淀池、清水池、多介質(zhì)過濾器、超濾裝置和污泥處理系統(tǒng)，去除廢水中大量的懸浮物、濁度、有機物雜質(zhì)，使得超濾的產(chǎn)水能夠滿足后續(xù)納濾分離濃縮段進(jìn)水水質(zhì)要求；步驟二：納濾分離濃縮處理：在步驟一中需要調(diào)節(jié)廢水的pH，使得5超濾裝置的產(chǎn)水進(jìn)入第一納濾裝置時，第一納濾裝置的進(jìn)水pH控制在3-4之間，廢水通過第一納濾裝置后，包含Ca2+、Mg2+、SO42-在內(nèi)的二價及高價離子被截留至第一納濾裝置濃水側(cè)，濃水最終送去渣場，而廢水中H2PO4-、F-一價離子透過納濾膜，進(jìn)入到第一納濾裝置的產(chǎn)水側(cè)，第一納濾裝置的產(chǎn)水不調(diào)整pH，進(jìn)入到后續(xù)反滲透裝置中，反滲透裝置低pH運行，且對第一納濾裝置的產(chǎn)水進(jìn)行高倍濃縮，使得反滲透裝置濃水側(cè)富集大量的H2PO4-、F-一價離子，隨后，反滲透裝置濃水進(jìn)入調(diào)節(jié)pH裝置，通過調(diào)節(jié)反滲透裝置濃水pH，將pH調(diào)節(jié)至9-10左右，隨著pH上升，原先反滲透裝置濃水中大量的H2PO4-即會分離電離生成H2PO4-、PO43等二價及高價離子，所以調(diào)節(jié)pH裝置的出水進(jìn)入第二納濾裝置，利用納濾膜具有離子選擇性，能透過一價離子，截留二價及高價離子，所以廢水通過第二納濾裝置后，會得到包含H2PO4-、PO43等二價及高價離子的納濾濃水側(cè)溶液，納濾濃水側(cè)溶液經(jīng)過納濾濃水側(cè)反滲透裝置進(jìn)行高倍濃縮，得到富集大量H2PO4-、PO43等二價及高價離子的反滲透濃水，隨機送至磷酸生產(chǎn)主工藝段2中進(jìn)行磷的回收利用，而分離包含F-一價離子在內(nèi)的第二納濾裝置產(chǎn)水側(cè)，進(jìn)入納濾產(chǎn)水側(cè)反滲透裝置進(jìn)行高倍濃縮，得到富集大量F-一價離子的反滲透濃水送至渣場。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種磷石膏廢水資源回收利用系統(tǒng)及方法，以解決背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種磷石膏廢水資源回收利用系統(tǒng)，按照處理順序包括預(yù)處理系統(tǒng)和納濾分離濃縮系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的調(diào)節(jié)池、沉淀池、清水池、多介質(zhì)過濾器和超濾裝置，所述沉淀池還連接有污泥處理裝置，所述污泥處理裝置與調(diào)節(jié)池配合使用，所述納濾分離濃縮系統(tǒng)包括依次連接的第一納濾裝置、反滲透裝置、調(diào)節(jié)pH裝置和第二納濾裝置。
優(yōu)選的是，所述第二納濾裝置連接有納濾產(chǎn)水側(cè)反滲透裝置和納濾濃水側(cè)反滲透裝置。
在進(jìn)一步中優(yōu)選的是，所述第一納濾裝置和第二納濾裝置的脫鹽率為98％-99.2％。
本發(fā)明還包括一種磷石膏廢水資源回收利用方法，包括以下步驟：
步驟一：
磷石膏廢水預(yù)處理：經(jīng)過調(diào)節(jié)池、沉淀池、清水池、多介質(zhì)過濾器、超濾裝置和污泥處理系統(tǒng)，去除廢水中大量的懸浮物、濁度、有機物等雜質(zhì)，使得超濾的產(chǎn)水能夠滿足后續(xù)納濾分離濃縮段進(jìn)水水質(zhì)要求；
步驟二：
納濾分離濃縮處理：
在步驟一中需要調(diào)節(jié)廢水的pH，使得5超濾裝置的產(chǎn)水進(jìn)入第一納濾裝置時，第一納濾裝置的進(jìn)水pH控制在3-4之間，這樣做的目的是使得水中Ca2+、Mg2+在酸性條件下不會在第一納濾裝置內(nèi)結(jié)垢，低pH值廢水在第一納濾裝置時，由于納濾膜具有離子選擇性，能透過一價離子，有效截留二價及高價離子，所以廢水通過第一納濾裝置后，包含Ca2+、Mg2+、SO42-在內(nèi)的二價及高價離子被截留至第一納濾裝置濃水側(cè)，濃水最終送去渣場，而廢水中H2PO4-、F-等一價離子等透過納濾膜，進(jìn)入到第一納濾裝置的產(chǎn)水側(cè)，第一納濾裝置的產(chǎn)水不調(diào)整pH，進(jìn)入到后續(xù)反滲透裝置中，反滲透裝置低pH運行，且對第一納濾裝置的產(chǎn)水進(jìn)行高倍濃縮，使得反滲透裝置濃水側(cè)富集大量的H2PO4-、F-等一價離子，隨后，反滲透裝置濃水進(jìn)入調(diào)節(jié)pH裝置，通過調(diào)節(jié)反滲透裝置濃水pH，將pH調(diào)節(jié)至9-10左右，隨著pH上升，原先反滲透裝置濃水中大量的H2PO4-即會分離電離生成H2PO4-、PO43-等二價及高價離子，所以調(diào)節(jié)pH裝置的出水進(jìn)入第二納濾裝置，利用納濾膜具有離子選擇性，能透過一價離子，有效截留二價及高價離子，所以廢水通過第二納濾裝置后，會得到包含H2PO4-、PO43等二價及高價離子的納濾濃水側(cè)溶液，納濾濃水側(cè)溶液經(jīng)過納濾濃水側(cè)反滲透裝置進(jìn)行高倍濃縮，得到富集大量H2PO4-、PO43等二價及高價離子的反滲透濃水，隨機送至磷酸生產(chǎn)主工藝段2中進(jìn)行磷的回收利用，而分離包含F-等一價離子在內(nèi)的第二納濾裝置產(chǎn)水側(cè)，進(jìn)入納濾產(chǎn)水側(cè)反滲透裝置進(jìn)行高倍濃縮，得到富集大量F-等一價離子的反滲透濃水送至渣場。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種磷石膏廢水資源回收利用系統(tǒng)及方法，具備以下有益效果：
本發(fā)明針對磷石膏廢水中H2PO4-、F-、Ca2+、Mg2+、SO42-等離子含量高的問題，提供一種以磷石膏廢水為主原料，以環(huán)保和化工技術(shù)相結(jié)合的工藝路線，且能夠?qū)U水中的磷分離出來，使得廢水中的磷能夠回用到磷酸生產(chǎn)過程中，以廢變寶的方法，從而有效地提高了礦物質(zhì)資源的回收利用率，為磷化工企業(yè)處理磷石膏廢水提供了新的方向。
（發(fā)明人：曾磊;李濤;曾鑫;張烜榮;徐龍濤）
