申请日2016.03.29
公开(公告)日2016.06.29
IPC分类号C02F9/04; C02F101/10
摘要
一种高浓度酸性磷氟废水的处理方法，采用三级中和+三级絮凝沉淀处理废水，通过控制各级中和反应的工艺条件处理废水，具体做法包括：①控制一级中和的工艺指标：pH为2.4～4.0，反应时间≮40min，温度≮40℃;②控制二级中和的工艺指标：pH为5.0～7.0，反应时间≮50min，水温≮30℃;③控制三级中和的工艺指标：pH为9.6～10.5，反应时间≮40min，水温≮30℃。本发明方法在工艺流程各阶段的控制指标进行了优化，提高废水中磷氟污染指标的去除率，达到GB15580?2011《磷肥行业工业水污染物排放标准》相关要求，而且处理成本并不多。本发明工艺适应性广，适用于磷肥生产中的废水处理。
权利要求书
1.一种高浓度酸性磷氟废水的处理方法，采用三级中和+三级絮凝沉淀法，即高浓度酸性磷氟废水依次通过一级中和反应槽、一级沉降槽、二级中和反应槽、二级沉降槽、三级中和反应槽、三级沉降槽，各反应槽加入石灰乳，各沉降槽加入絮凝剂;其特征在于通过控制各级中和反应的工艺条件，达到处理高浓度酸性磷氟废水的目的，具体的做法包括：
(1)控制一级中和的工艺指标
高浓度酸性磷氟废水与石灰乳进行第一级中和反应时，控制pH指标为2.4～4.0，去除废水中大量氟化物，避免后续反应水中大量氟化物对磷酸根去除率的影响，当废水pH高于2时，加入废硫酸调节pH值;控制反应时间不小于40min，控制温度不低于40℃;
(2)控制二级中和的工艺指标
第一级反应的料浆进行澄清处理后，清液进行第二级石灰乳中和反应，控制pH指标为5.0～7.0，使二级中和反应后水中氟离子低于30ppm，为后续水中磷氟的高效去除打下基础;控制反应时间不小于50min，控制水温不低于30℃;
(3)控制三级中和的工艺指标
第二级反应的料浆进行澄清处理后，清液进行第三级石灰乳中和反应，控制pH指标为9.6～10.5，使三级中和反应后水中氟化物以F计的含量低于5ppm、磷酸盐以P计的含量低于1ppm;控制反应时间不小于40min，水温不低于30℃。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第(1)步中，所述高浓度酸性磷氟废水是[P]含量、[F]含量分别在0.6%、0.4%以上，pH值在2.0以下的废水;所述石灰乳配制所用的生石灰CaO质量分数不低于75%，石灰乳配置时间超过30min。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述各步控制温度的措施是加入蒸汽。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述加入的絮凝剂是PAM。
说明书
一种高浓度酸性磷氟废水的处理方法
技术领域
本发明涉及磷肥生产，也涉及含磷的废水处理，尤其涉及酸性磷氟废水的处理方法。
背景技术
传统的高磷氟含量的磷肥废水处理方法主要有以下三种：①一级中和+一级沉淀法，即向磷氟废水中加入石灰乳，将pH直接调至11以上，然后对料浆进行澄清处理，以此达到除去废水中磷、氟的目的，这种方法有着工艺简单、投资较少的优点，但存在着沉淀后的清液中磷、氟含量较高，达不到国标《磷肥行业工业水污染物排放标准》(GB15580-2011)相关规定。②二级中和+两级沉淀法是先用石灰乳调料浆pH值至4～6，反应液通过絮凝沉降后再用石灰乳调料浆pH至9～11，以此达到高效去除废水中磷氟的目的，该方法沉淀后的清液满足《磷肥行业工业水污染物排放标准》(GB15580-95)相关要求，但不能完全满足GB15580-2011最新要求。③三级中和+三级絮凝沉淀法，一级石灰乳中和料浆pH值为6～7，二级中和时pH为8～9，三级中和时pH值为10～11，该方法沉淀后的清液满足《磷肥行业工业水污染物排放标准》(GB15580-2011)相关要求，[P]、[F]含量可控制在10×10-6左右。
随着环保要求的越来越高，《磷肥行业工业水污染物排放标准》相关规定将越来越严格，其污染物排放浓度将会趋近于地表水三类水的污染物浓度指标，因此，传统磷氟废水处理工艺已显得滞后。
经检索，中国专利数据库中涉及磷肥生产废水处理的专利和专利申请件共有17件，例如：ZL200510003102X号《一种综合利用磷肥及磷化工工业废水的方法》、ZL2009101029792号《一种处理磷肥企业氨氮废水的方法》、2011102927263号《一种用磷肥厂废水制取饲料级磷酸氢钙的方法》、
ZL201310001658X号《利用磷尾矿和酸性废水制备磷肥土壤改良剂的方法》、
2015104810337《一种低成本废水磷肥生产工艺》等。这些专利技术仍然属于传统的方法，不能完全满足GB15580-2011最新要求。
发明内容
本发明旨在提供一种高浓度酸性磷氟废水的处理方法，以克服传统工艺对高浓度磷氟废水磷氟去除率较低的缺点，确保实现高效去除废水中磷氟，废水处理后能够满足GB15580-2011最新要求。
本发明的高浓度酸性磷氟废水的处理方法，仍然采用三级中和+三级絮凝沉淀法，即高浓度酸性磷氟废水依次通过一级中和反应槽、一级沉降槽、二级中和反应槽、二级沉降槽、三级中和反应槽、三级沉降槽，各反应槽加入石灰乳，各沉降槽加入絮凝剂;本发明通过控制各级中和反应的工艺条件，达到发明目的，各个步骤具体的做法包括：
(1)控制一级中和的工艺指标
高浓度酸性磷氟废水与石灰乳进行第一级中和反应时，控制pH指标为2.4～4.0，去除废水中大量氟化物，避免后续反应水中大量氟化物对磷酸根去除率的影响，当废水pH高于2时，加入废硫酸调节pH值;控制反应时间不小于40min，控制温度不低于40℃;
(2)控制二级中和的工艺指标
第一级反应的料浆进行澄清处理后，清液进行第二级石灰乳中和反应，控制pH指标为5.0～7.0，使二级中和反应后水中氟离子低于30ppm，为后续水中磷氟的高效去除打下基础;控制反应时间不小于50min，控制水温不低于30℃;
(3)控制三级中和的工艺指标
第二级反应的料浆进行澄清处理后，清液进行第三级石灰乳中和反应，控制pH指标为9.6～10.5，使三级中和反应后水中氟化物(以F计)低于5ppm、磷酸盐(以P计)低于1ppm;控制反应时间不小于40min，水温不低于30℃。
上述方法的第(1)步中，所述高浓度酸性磷氟废水是[P]含量、[F]含量分别在0.6%、0.4%以上，pH值在2.0以下的废水;所述石灰乳配制所用的生石灰CaO质量分数不低于70%，石灰乳配置时间超过30min。
上述方法中，所述控制温度的措施是加入蒸汽。
上述方法中，所述加入的絮凝剂是PAM。
本发明方法在工艺流程各阶段的反应时间、温度及pH值的控制指标进行了优化，极大地提高高浓度磷氟废水中磷氟污染指标的去除率，达到《磷肥行业工业水污染物排放标准》(GB15580-2011)相关要求，而且增加废水处理成本并不多。本发明克服了传统工艺缺点，工艺适应性广，废水中[P]≤2.2%、[F]≤1.2%，均可采取本发明方法进行废水处理。处理后的水质完全满足GB15580-2011最新要求。适用于磷肥生产中的废水处理。