磷酸铁综合废水资源化处理装置及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是磷酸铁综合废水资源化处理装置及其方法，属于工业废水处理的
技术领域。
【背景技术】
[0002] 磷酸铁生产是利用硫酸亚铁、双氧水、磷酸氢二铵、磷酸，通过合成、一洗、老化、二 洗等工艺过程生成高品质的磷酸铁，在生产过程中会产生合成母液、一洗水、老化母液、二 洗水，汇合为磷酸铁综合废水，其中含有大量的铵根离子、硫酸根离子、磷酸根离子，处理不 好会对水体造成严重的污染。
[0003] 针对磷酸铁综合废水，原来对水质要求不高，传统的处理方法是通过投加石灰，形 成大量的污泥去除总磷而直接排放，根本未考虑盐的排放问题。近期正在探讨通过投加氧 化镁、氢氧化钠，生成磷酸铵镁，即回收鸟粪石作为长效肥料，再对剩余的氨气进行蒸汽气 提及硫酸吸收，生成硫铵，但该法工艺复杂、投加化学品多、蒸汽耗量大、运行费用高、排水 含硫酸盐高而限制其推广应用。
【发明内容】
[0004] 本发明提出的是一种磷酸铁综合废水资源化处理装置及其方法，其目的旨在利用 一级反渗透装置、二级反渗透装置、电渗析装置直接对磷酸铁综合废水进行资源化处理。处 理前磷酸铁综合废水的NH4+(铵根离子）：1000~3000mg/L、PO4 3 (磷酸根离子）：1500~ 3500mg/L、S042 (硫酸根离子）：4000 ~7000mg/L、TDS (溶解总固体）：6500 ~13500mg/L ; 处理后生产纯水的NH4+(铵根离子）彡lmg/L、PO43 (磷酸根离子）彡0· 5mg/L、SO42 (硫酸 根离子）彡2. 5mg/L、TDS (溶解总固体）彡4mg/L，去除率均达到彡99. 9% ;回收的磷酸铁废 水浓缩液的NH4+(铵根离子）：13200~39600mg/L、P04 3 (磷酸根离子）：19800~46200mg/ L、SO42 (硫酸根离子）：52800 ~92400mg/L、TDS (溶解总固体）：85800 ~178200mg/L，它 不仅解决了磷酸铁综合废水的污染问题，处理出水达到生产纯水的标准，而将处理过的纯 水回用到生产水系统，达到节水的目的，回收的磷酸铁废水浓缩液可以直接送到复合肥厂 做复合肥的原料，又避免大量污泥的产出，可以抵消磷酸铁综合废水处理的运行费用，即达 到了环保的要求，又为磷酸铁综合废水资源化处理正常运行提供了保证。
[0005] 本发明的技术解决方案：磷酸铁综合废水资源化处理装置，其结构包括调节池1、 一级反渗透装置2、一级反渗透产水箱3、二级反渗透装置4、生产纯水箱5、电渗析装置6、 回收浓水箱7、一级反渗透浓水箱8 ;其中磷酸铁综合废水接入调节池1的进水口，调节池1 的出水口通过提升栗连接一级反渗透装置2的进水口，一级反渗透装置2的产水出口连接 一级反渗透产水箱3的进水口，一级反渗透装置2的浓水出口连接一级反渗透浓水箱8的 进水口；一级反渗透产水箱3的出水口通过增压栗连接二级反渗透装置4的进水口，二级反 渗透装置4的产水出口连接生产纯水箱5的进水口，二级反渗透装置4的浓水出口连接调 节池1的1#回流口，生产纯水箱5的出水通过纯水外供栗回送生产系统；一级反渗透浓水 箱8的出水口通过增压栗连接电渗析装置6的进水口，电渗析装置6的产水出口连接调节 池1的2#回流口，电渗析装置6的浓水出口连接回收浓水箱7的进水口，回收浓水箱7的 出水送去化肥厂。
[0006] 其处理方法：包括如下步骤： 1) 磷酸铁综合废水利用调节池、一级反渗透装置、一级反渗透产水箱、一级反渗透浓水 箱进行初步净化与浓缩，分离出一级反渗透产水与一级反渗透浓水； 2) -级反渗透产水再通过二级反渗透装置、生产纯水箱进行进一步的净化，产生达到 要求的生产纯水，回用于生产；二级反渗透的浓水返回调节池进行重新处理； 3) -级反渗透浓水再通过电渗析装置、回收浓水箱进行进一步的浓缩，回收浓水送去 化肥厂；电渗析的产水返回调节池进行重新处理。
[0007] 本发明的优点， 1) 针对磷酸铁综合废水的特点，即含有较高浓度的NH4+、PO43、SO 42，而不含Ca2+、Mg' Cl，低pH进行设计，利用资源化的方法，在处理过程中尽量少添加化学物质，工艺流程简 单、高效； 2) 首先利用一级反渗透装置对磷酸铁综合废水作初步的净化与浓缩分离处理； 3) 其次利用二级反渗透装置对一级反渗透装置初步净化的产水进行进一步的净化，二 级反渗透的产水达到生产纯水的高要求而得到大量回用； 4) 最后利用电渗析装置对一级反渗透装置初步浓缩的浓水进行再度的浓缩、减量，回 收高浓度氮、磷、硫元素作为化肥厂的原料，高效回收有用资源；二级反渗透的浓水与电渗 析的产水都返回一级反渗透进行重新处理，达到资源化处理的目的；实现较好的社会效益 与经济效益。
【附图说明】
[0008] 附图1是磷酸铁综合废水资源化处理装置的总体结构示意图。
[0009] 附图2是磷酸铁综合废水资源化处理装置实施例的水量平衡图。
【具体实施方式】
[0010] 对照附图1，磷酸铁综合废水资源化处理装置，其结构包括调节池1、一级反渗透 装置2、一级反渗透产水箱3、二级反渗透装置4、生产纯水箱5、电渗析装置6、回收浓水箱 7、一级反渗透浓水箱8 ;其中磷酸铁综合废水接入调节池1的进水口，调节池1的出水口通 过提升栗连接一级反渗透装置2的进水口，一级反渗透装置2的产水出口连接一级反渗透 产水箱3的进水口，一级反渗透装置2的浓水出口连接一级反渗透浓水箱8的进水口；一级 反渗透产水箱3的出水口通过增压栗连接二级反渗透装置4的进水口，二级反渗透装置4 的产水出口连接生产纯水箱5的进水口，二级反渗透装置4的浓水出口连接调节池1的1# 回流口，生产纯水箱5的出水通过纯水外供栗回送生产系统；一级反渗透浓水箱8的出水口 通过增压栗连接电渗析装置6的进水口，电渗析装置6的产水出口连接调节池1的2#回流 口，电渗析装置6的浓水出口连接回收浓水箱7的进水口，回收浓水箱的出水送去化肥厂。
[0011] 磷酸铁综合废水资源化处理方法，包括如下步骤： 1)磷酸铁综合废水利用调节池、一级反渗透装置、一级反渗透产水箱、一级反渗透浓水 箱进行初步净化与浓缩，分离出一级反渗透产水与一级反渗透浓水； 2) -级反渗透产水再通过二级反渗透装置、生产纯水箱进行进一步的净化，产生达到 要求的生产纯水，回用于生产；二级反渗透的浓水返回调节池进行重新处理； 3) -级反渗透浓水再通过电渗析装置、回收浓水箱进行进一步的浓缩，回收浓水送去 化肥厂；电渗析的产水返回调节池进行重新处理。
[0012] 所述的步骤1)磷酸铁综合废水通过调节池、一级反渗透装置、一级反渗透产水箱 进行初步净化与浓缩，具体是磷酸铁综合废水首先进入调节池进行水质与水量的均衡与调 节，调节池的出水通过提升栗打入一级反渗透装置进行初步的净化与浓缩，一级反渗透 装置的产水进入一级反渗透产水箱，一级反渗透装置的浓水进入一级反渗透浓水箱；其中 一级反渗透装置包括一级反渗透保安过滤器、一级反渗透高压栗、一级反渗透膜组(两段)、 一级反渗透段间增压栗，从而利用一级反渗透保安过滤器保护一级反渗透膜，利用一级反 渗透高压栗提供一级反渗透脱盐的高压，进行有效的净化与浓缩，同时利用一级反渗透段 间增压栗提高一级反渗透的产水率，达到一级反渗透产水率多75%、脱盐率多98%。磷酸铁 综合废水的NH4+(铵根离子）：1000~3000mg/L、PO4 3 (磷酸根离子）：1500~3500mg/L、 SO42 (硫酸根离子）：4000 ~7000mg/L、TDS (溶解总固体）：6500 ~13500mg/L。
[0013] 所述的步骤2)-级反渗透产水再通过二级反渗透装置、生产纯水箱进行进一步的 净化，具体是一级反渗透产水箱中的一级反渗透产水通过增压栗打入二级反渗透装置进行 进一步的净化，二级反渗透装置的产水达到合格的生产纯水要求，二级反渗透装置的产水 进入生产纯水箱，通过纯水外供栗回送生产，二级反渗透装置的浓水返回调节池进行重新 处理；其中二级反渗透装置包括二级反渗透保安过滤器、二级反渗透高压栗、二级反渗透膜 组(两段)，从而利用二级反渗透保安过滤器保护二级反渗透膜，利用二级反渗透高压栗提 供二级反渗透脱盐的高压，进行有效的净化，达到二级反渗透产水电导率< l〇KS/cm、溶解 总固体彡4mg/L、产水率彡90%。
[0014] 所述的步骤3)通过电渗析装置、回收浓水箱对一级反渗透浓水再进行进一步的浓 缩，具体是一级反渗透浓水箱中的一级反渗透浓水通过增压栗打入电渗析装置进行进一步 的浓缩，电渗析装置的浓水进入回收浓水箱，回收浓水送去化肥厂，电渗析的产水返回调节 池进行重新处理；其中电渗析装置由多级多段构成，达到电渗析装置的产水率多75%、脱盐 率彡75%，回收的磷酸铁废水浓缩液的NH4+(铵根离子）：13200~39600mg/L、P0 43 (磷酸根 离子）：198〇0 ~462〇Omg/L、S042 (硫酸根离子）：528〇0 ~92400mg/L、TDS (溶解总固体）： 85