公布日：2023.11.10
申请日：2022.04.29
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种酸性含磷废水的深度处理与回用方法，该方法包括：将废水进行沉渣分离，得到含磷废液和泥渣1；向含磷废液中加入电解质盐类，搅拌并进行阻聚反应；向处理后的含磷废液中加入碱，进行pH调节，得到溶胶状废液；将溶胶状废液进行固液分离，得到泥渣2和分离后废水；将分离后废水进行混凝沉淀，进行低浓度磷的脱除，同时降低废水中悬浮物浓度，得到泥渣3和沉淀后废水；将沉淀后废水进行膜分离，去除有害离子，完成废水的深度处理与回用。本发明的方法解决了酸性含磷催化剂废水在加碱调节pH过程中的自聚的问题，且能够将超过10000mg/L以上的超高浓度含磷催化剂废水处理后磷含量降低至0.5mg/L以下，实现了超高含磷催化剂废水的高效除磷。
权利要求书
1.一种酸性含磷废水的深度处理与回用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废水进行沉渣分离，得到含磷废液和泥渣1；(2)向步骤(1)得到的含磷废液中加入电解质盐类，搅拌均质并进行阻聚反应；(3)向步骤(2)阻聚反应后的含磷废液中加入碱，进行pH调节，调节含磷废液pH为3～7，得到溶胶状废液；(4)将步骤(3)得到的溶胶状废液进行固液分离，得到泥渣2和分离后废水；(5)将步骤(4)得到的分离后废水进行混凝沉淀，进行低浓度磷的脱除，同时降低废水中悬浮物浓度，得到泥渣3和沉淀后废水；(6)将沉淀后废水进行膜分离，去除有害离子，从而实现废水的深度处理与回用。
2.根据权利要求1所述的方法，步骤(1)中，所述沉渣分离采用离心或压滤，所述沉渣分离的时间为15min～45min。
3.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)中，所述电解质盐类为NaCl、ZnCl2、MgCl2和KCl中的至少一种；所述电解质盐类的加入量为3g/L～7g/L。
4.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)中，所述阻聚反应的温度为20-35℃，反应的时间为5-30min。
5.根据权利要求1所述的方法，步骤(3)中，所述调节pH的方式为加入碱性化合物并调节pH至3～7；所述碱性化合物为无机碱和有机碱中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，步骤(4)中，所述固液分离为自然沉降、离心、压滤中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法，步骤(5)中，所述混凝沉淀中加入沉淀剂，所述沉淀剂为CaCl2、Al2(SO4)3、碱式聚合氯化铝中的至少一种；所述沉淀剂的加入量为2g/L～6g/L。
8.根据权利要求1所述的方法，步骤(6)中，所述膜分离为微滤膜+反渗透膜，或超滤膜+反渗透膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酸性含磷废水的深度处理与回用方法，该方法解决了pH小于2、磷含量超过10000mg/L以上的超高浓度含磷催化剂废水的自聚，使其可顺利调节pH，并通过固液分离、混凝沉淀将总磷含量降低至0.5mg/L以下，然后通过膜分离单元，实现废水的回用。
为达上述目的，本发明提供一种酸性含磷废水的深度处理与回用方法，该方法包括以下步骤：
(1)将废水进行沉渣分离，得到含磷废液和泥渣1；
(2)向步骤(1)得到的含磷废液中加入电解质盐类，搅拌均质并进行阻聚反应；
(3)向步骤(2)阻聚反应后的含磷废液中加入碱，进行pH调节，调节含磷废液pH为3～7，得到溶胶状废液
(4)将步骤(3)得到的溶胶状废液进行固液分离，得到泥渣2和分离后废水；
(5)将步骤(4)得到的分离后废水进行混凝沉淀，进行低浓度磷的脱除，同时降低废水中悬浮物浓度，得到泥渣3和沉淀后废水；
(6)将沉淀后废水进行膜分离，去除有害离子，从而实现废水的深度处理与回用。
本发明的酸性含磷废水的深度处理与回用方法，步骤(1)中，本发明并不特别限制沉渣分离的方式，例如但不限于为所述沉渣分离采用离心或压滤的方式进行分离，所得泥渣1中主要含SiO2，可将其进行脱水，外运利用。其中，离心或压滤优选的时间为15min～45min。
本发明的酸性含磷废水的深度处理与回用方法，步骤(2)中，所述电解质盐类优选为NaCl、ZnCl2、MgCl2和KCl中的至少一种；本发明并不特别限制电解质盐类的加入量，优选地，所述电解质盐类的加入量为3g/L～7g/L。
本发明的酸性含磷废水的深度处理与回用方法，步骤(2)中，本发明并不特别限制阻聚反应的温度和时间，优选地，反应的温度为20-35℃，反应的时间为5-30min。
本发明的酸性含磷废水的深度处理与回用方法，步骤(3)中，所述调节pH的方式为加入碱性化合物并调节pH至3～7。本发明并不特别限制碱性化合物的种类，碱性化合物可以为碱，也可以为碱性盐，优选地，所述碱性化合物为无机碱和有机碱中的至少一种；可例如为氢氧化钠、氢氧化钾、N-甲基二乙醇胺等，但本发明并不限制于此。
本发明的酸性含磷废水的深度处理与回用方法，步骤(4)中，本发明并不特别限制固液分离的方式，例如但不限于为所述固液分离方式为自然沉降、离心、压滤中的至少一种。
本发明的酸性含磷废水的深度处理与回用方法，步骤(5)中，混凝沉淀能够进行低浓度磷的脱除，同时降低废水中悬浮物浓度，最终将废水中总磷降至0.5mg/L。本发明并不特别限制混凝沉淀的方式，例如但不限于为加入沉淀剂，所述沉淀剂为CaCl2、Al2(SO4)3、碱式聚合氯化铝中的至少一种。本发明并不特别限制沉淀剂的加入量，优选地，所述沉淀剂的加入量为2g/L～6g/L。
本发明的酸性含磷废水的深度处理与回用方法，步骤(6)中，本发明并不特别限制膜分离的方式，优选地，膜分离为微滤膜+反渗透膜，或超滤膜+反渗透膜。
本发明还可以详述如下：
(1)将催化剂废水进行离心或压滤分离，得含磷废液和泥渣1，含磷废液进入后续废水处理单元，沉渣1主要含SiO2，可将其进行脱水，外运利用。其中，离心或压滤时间为15min～45min。(2)向经过步骤(1)处理的含磷废液中加入3g/L～7g/L强电解质盐类，搅拌至全部溶解，强电解质盐类优选为NaCl、ZnCl2、MgCl2、KCl。(3)向经过步骤(2)处理后的含磷废液中加入碱，进行pH调节，调节含磷废液pH为3～7，废液呈溶胶状。(4)将步骤(3)得到的溶胶状废液进行固液分离。(5)将步骤(4)得到的分离后废水进行混凝沉淀，进行低浓度磷的脱除，同时降低废水中悬浮物浓度，最终将废水中总磷降至0.5mg/L。其中，沉淀剂为CaCl2、Al2(SO4)3、碱式聚合氯化铝中的一种或几种，投加量为2g/L～6g/L。(6)经过步骤(5)混凝沉淀后的废水进行膜分离，深度去除废水中有害离子，实现废水回用。其中，膜分离为微滤膜+反渗透膜，或者超滤膜+反渗透膜。
本发明通过固液分离、阻聚反应、pH调节、固液分离、混凝沉淀降低了总磷及悬浮物含量，使后续处理负荷降低。此外，本发明的膜分离系统有效去除了废水中有害离子，实现了废水循环利用，减少废水外排量，降低新鲜水注入量，节约了水资源，降低了污水处理厂整体运行成本。
本发明解决了酸性含磷催化剂废水在加碱调节pH过程中的自聚的问题，通过加入强电解质盐类，利用盐效应阻止胶体接触，减少碰撞沉降机会，使Al(OH)2+、Al(OH)2+和AlO2-等以单体形式存在，从而阻止胶体快速自聚，使强酸性高浓度含磷废水可以顺利调节pH，并且通过调节pH值及固液分离，使废水中磷以泥渣形式被除掉。
本发明能将超过10000mg/L以上的超高浓度含磷催化剂废水处理后磷含量降低至0.5mg/L以下，实现了超高含磷催化剂废水的高效除磷，同时降低了废水中的悬浮物和电导率，实现了废水的回用，同时将泥渣脱水，减少外排体积，降低了废物处理成本。
（发明人：罗庆;王小雄;韦清华;王树勖;张媛;杨岳;李常青;文善雄;牛进龙;宋彬）