申请日2018.02.05
公开(公告)日2018.10.19
IPC分类号C02F9/06; C01D3/06; C01B25/30; C02F103/34
摘要
本实用新型属于磷化工废水处理领域，尤其是涉及一种无机磷化工废水资源化处理系统。本实用新型所提供的系统通过砂滤+膜过滤+电解氧化+冷冻结晶的组合可生产精制工业盐，纯度高于98%，又能进一步提高正磷酸钠的产率;膜过滤系统将含磷废水分成为含有微量杂质的浓NaCl溶液的透过液和含有大量正磷酸钠和有机物的浓缩液，使得透过液能蒸发结晶获得精制工业盐NaCl产品得到资源回用，浓缩液中富含磷资源，能提高正磷酸钠的收率;电解氧化装置501能降低膜过滤系统的浓缩液中的有机物含量，避免冷冻工段母液循环套用过程中有机物富集现象的产生;采用冷冻结晶装置对电解氧化装置501的出水进行冷冻结晶处理能获得正磷酸钠晶体，提高了本工艺路线的经济价值。
权利要求书
1.一种无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述无机磷化工废水资源化处理系统包括：
- 均质调节池，所述均质调节池用于存储并均质化来自无机磷生产线上产生的含磷废水;
- 预过滤装置，所述预过滤装置用于对来自均质调节池的含磷废水进行过滤处理，并去除其中含有的悬浮物和颗粒性物质;
- 膜过滤系统，所述膜过滤系统用于对来自预过滤装置的含磷废水进行浓缩过滤处理，透过液输送至第一结晶装置，浓缩液输送至电解氧化装置;
- 第一结晶装置，所述第一结晶装置用于对膜过滤系统的透过液进行结晶处理;
- 电解氧化装置，所述电解氧化装置用于对膜过滤系统的浓缩液进行电解氧化处理，并去除其含有的有机物;以及
- 第二结晶装置，所述第二结晶装置用于对电解氧化装置的出水进行结晶处理。
2.根据权利要求1所述的无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述均质调节池内设有机械搅拌器和曝气装置，所述机械搅拌器和曝气装置用于使得均质调节池内的废水能够混合均匀。
3.根据权利要求1所述的无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述预过滤装置为砂滤装置，所述砂滤装置用于对来自均质调节池的含磷废水进行过滤处理，并去除其中含有的悬浮物和颗粒性物质。
4.根据权利要求3所述的无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述砂滤装置连接有砂滤反洗水储槽，所述砂滤反洗水储槽用于存储反洗砂滤装置的反洗水。
5.根据权利要求4所述的无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述砂滤反洗水储槽连接至均质调节池。
6. 根据权利要求1所述的无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述膜过滤系统中过滤膜的孔径为150~300 Da。
7.根据权利要求1所述的无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述第一结晶装置为蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置用于对膜过滤系统的透过液进行蒸发结晶处理。
8.根据权利要求1所述的无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述第二结晶装置为冷冻结晶装置，所述冷冻结晶装置用于对电解氧化装置的出水进行冷冻结晶处理。
9.根据权利要求8所述的无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述冷冻结晶装置连接有冷冻结晶母液储槽，所述冷冻结晶母液储槽用于存储冷冻结晶装置所产生的冷冻结晶母液。
10.根据权利要求9所述的无机磷化工废水资源化处理系统，其特征在于，所述冷冻结晶母液储槽连接至均质调节池。
说明书
一种无机磷化工废水资源化处理系统
技术领域
本实用新型属于磷化工废水处理领域，尤其是涉及一种无机磷化工废水资源化处理系统。
背景技术
磷是一种重要的、难以再生的非金属矿资源，也是生命物质的重要组成部分，在人体的能量代谢调节过程中发挥重要作用。以磷资源为原料可以生产众多的磷化工产品。从产业链来看，磷化工的上游是磷矿石。按工艺的不同，磷矿石可以直接制成磷酸，接着加工成各种磷化工产品;也可以先制得黄磷，再制成磷酸;黄磷同时还可制备三氯化磷，后者是生产草甘膦等农药的重要原料。磷肥行业的中游是湿法磷酸，再进一步生产出磷肥，下游为农业生产。而磷酸盐行业的中游是生成热法黄磷，通过加工再生成磷酸盐。磷酸盐应用于下游的洗涤剂、金属表面处理、工业水处理、建筑工业、医药、塑料增塑剂等领域。
磷酸三钠也叫正磷酸钠，为磷酸盐，是一种无机化合物。磷酸三钠指的是十二水合磷酸钠，特点为无色针状六方晶系结晶。在干燥空气中易潮解风化，生成磷酸二氢钠和碳酸氢钠。在水中几乎完全分解为磷酸氢二钠和氢氧化钠。在冶金、化工纺织印染造成纸机电等工业中用作水的软化剂;作为碱性清洗剂底料和添加剂，除油剂;印染时的固色剂，织物的丝光增强剂，金属腐蚀阻化剂或防锈剂;搪瓷工业用作助熔剂、脱色剂;制革业中用作生皮去脂剂和脱胶剂。锅炉管清剂和洗涤剂，染料中间体的干燥剂，制糖糖汁的净化剂，照相显影剂，织物丝光增强剂，橡胶乳汁凝固剂，牙科结合剂;在医药制剂方面也有一定的作用。
电解氧化法主要用于有毒生物降解有机废水的处理，基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学反应而得到转化，从而达到削减和去除污染物的目的。该方法既可以单独使用，又可以与其他处理方法结合使用，如作为前处理方法，可以提高废水的生物降解性，一般电解氧化工艺只能针对特定的废水，处理规模小，且处理效率不高，其耗电量大，不利于运营成本控制。根据不同的氧化作用机理可分为直接电解和间接电解。直接电解指污染物在电解上直接被氧化或还原而从废水中去除。直接电解又可分为阳极过程和阴极过程。直接电解过程伴随着氧气的析出，氧的生产使氧化降解有机物的电流效率降低，能耗升高，因此，阳极材料对电解的影响很大。间接电解，指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂，使污染物化成毒性小的物质。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种无机磷化工废水资源化处理系统。
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种无机磷化工废水资源化处理系统，所述无机磷化工废水资源化处理系统包括：
- 均质调节池，所述均质调节池用于存储并均质化来自无机磷生产线上产生的含磷废水;
- 预过滤装置，所述预过滤装置用于对来自均质调节池的含磷废水进行过滤处理，并去除其中含有的悬浮物和颗粒性物质;
- 膜过滤系统，所述膜过滤系统用于对来自预过滤装置的含磷废水进行浓缩过滤处理，透过液输送至第一结晶装置，浓缩液输送至电解氧化装置，透过液为含有微量杂质的浓NaCl溶液，浓缩液为含有大量正磷酸钠和有机物的溶液;
- 第一结晶装置，所述第一结晶装置用于对膜过滤系统的透过液进行结晶处理;
- 电解氧化装置，所述电解氧化装置用于对膜过滤系统的浓缩液进行电解氧化处理，并去除其含有的有机物;以及
- 第二结晶装置，所述第二结晶装置用于对电解氧化装置的出水进行结晶处理。
在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
优选地，所述均质调节池内设有机械搅拌器和曝气装置，所述机械搅拌器和曝气装置用于使得均质调节池内的废水能够混合均匀。
优选地，所述预过滤装置为砂滤装置，所述砂滤装置用于对来自均质调节池的含磷废水进行过滤处理，并去除其中含有的悬浮物和颗粒性物质。
优选地，所述砂滤装置连接有砂滤反洗水储槽，所述砂滤反洗水储槽用于存储反洗砂滤装置的反洗水。
优选地，所述砂滤反洗水储槽连接至均质调节池。
优选地，所述膜过滤系统中过滤膜的孔径为150~300 Da。
优选地，所述第一结晶装置为蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置用于对膜过滤系统的透过液进行蒸发结晶处理。
优选地，所述第二结晶装置为冷冻结晶装置，所述冷冻结晶装置用于对电解氧化装置的出水进行冷冻结晶处理。
优选地，所述冷冻结晶装置连接有冷冻结晶母液储槽，所述冷冻结晶母液储槽用于存储冷冻结晶装置所产生的冷冻结晶母液。
优选地，所述冷冻结晶母液储槽连接至均质调节池。
本实用新型提供一种无机磷化工废水资源化处理系统，具有如下优点：
(1)通过砂滤+膜过滤+电解氧化+冷冻结晶的组合可生产精制工业盐，纯度高于98%，又能进一步提高正磷酸钠的产率;
(2)膜过滤系统将含磷废水分成为含有微量杂质的浓NaCl溶液的透过液和含有大量正磷酸钠和有机物的浓缩液，使得透过液能蒸发结晶获得精制工业盐NaCl产品得到资源回用，浓缩液中富含磷资源，能提高正磷酸钠的收率;
(3)膜处理系统集成化和自动化程度高，占地面积小，人工操作工作量少;
(4)电解氧化装置能降低膜过滤系统的浓缩液中的有机物含量，避免冷冻工段母液循环套用过程中有机物富集现象的产生;
(5)采用冷冻结晶装置对电解氧化装置的出水进行冷冻结晶处理能获得正磷酸钠晶体，提高了本工艺路线的经济价值;
(6)整套处理系统实现了无机磷化工生产废水的“零排放”及资源化处理，在实现浓盐水(含浓NaCl溶液的透过液)蒸发结晶资源化的同时，也对废水中的磷元素进行了浓缩处理，提高了正磷酸钠的收率，极具经济价值和社会价值，具有应用推广意义。