CN105254073A

CN105254073A - 一种磷化工废水处理及回用系统及其实现方法

Info

Publication number: CN105254073A
Application number: CN201510743953.1A
Authority: CN
Inventors: 朱良
Original assignee: Sichuan Xinneng Water Treatment Engineering Co Ltd
Current assignee: Sichuan Xinneng Water Treatment Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明公开了一种磷化工废水处理及回用系统及回收利用方法，解决了现有技术中针对磷化工废水的处理工艺处理不达标、无法实现对水资源回收利用的问题。该磷化工废水处理及回用系统包括依次连接的石灰中和反应池（1）、第一絮凝反应池（2）、沉淀池（3）、化学除磷反应池（4）、第二絮凝反应池（5）、快滤池（6）和清水池（7）。本发明能有效处理磷化工废水并达标排放，并且通过回用处理工艺，将废水深度处理后进行回用，不仅达到排放标准，避免了环境污染问题，且水资源得到有效回收利用，弥补了现有水处理技术的空白。

Description

一种磷化工废水处理及回用系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及磷化工废水处理技术领域，具体的说，是涉及一种磷化工废水处理及回用系统及其实现方法。

背景技术

我国虽然是磷化工大国，但行业总体技术水平与发达国家有很大差距。相对于发达国家来说，我国磷化工行业还存在很多问题。产业结构还较为不合理产品，品质较低。目前，我国磷化工行业污染还很严重，生产废水中具有高含量的氟、磷等污染物，很多环保设施不能保证含磷废水处理达标，且废水量较大，不能实现废水回收利用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、实现方便、能实现废水回收利用的磷化工废水处理及回用系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种磷化工废水处理及回用系统，包括依次连接的石灰中和反应池、第一絮凝反应池、沉淀池、化学除磷反应池、第二絮凝反应池、快滤池和清水池。

进一步的，磷化工废水处理及回用系统还包括格栅和调节池，所述格栅设置在所述调节池的进水口处，废水进入所述调节池后通过提升泵进入所述石灰中和反应池。

进一步的，磷化工废水处理及回用系统还包括与所述调节池连接的事故池。

进一步的，磷化工废水处理及回用系统还包括污泥处理系统，所述污泥处理系统包括用于接收各池所产生污泥的污泥储池和污泥脱水装置。

进一步的，所述石灰中和反应池的第一段加入石灰粉。石灰粉浓度：10%；投加量：0.023g石灰乳/g含磷废水。

进一步的，所述第一絮凝反应池和第二絮凝反应池的第一段入口处加入助凝剂PAM溶液。PAM溶液浓度：6ppm；投加量：0.006gPAM/g含磷废水。

进一步的，所述化学除磷反应池的第一段入口处加入三氯化铁溶液，浓度：10%；投加量：0.0015g石灰乳/g含磷废水；第二段入口处加入硫酸，浓度：0.6%；投加量：0.005mlPAM/ml含磷废水。

进一步的，快滤池的滤池填料总高度为1200mm，其中级配石英砂填料高度为800mm，无烟煤填料高度为400mm。

一种磷化工废水回收利用的方法，包括以下步骤：

（1）废水进入石灰中和反应池的步骤，石灰中和反应池的第一段加入有石灰粉，将废水PH调至≥10，而使磷化工废水中的氟和磷在最佳状态下被去除，其主要化学反应如下：

Ca²⁺+2F^-=CaF₂↓

Ca²⁺+HPO₄ ^2-=CaHP04↓

3Ca²⁺+2PO₄ ^3-=Ca₃(P04）₂↓

正是这一系列反应，使得氟、磷的浓度大大降低，另外Ca₃（P0₄）₂还能够有效吸附溶解的CaF₂生成氟磷灰石而起到吸附共沉作用，即：

3Ca₃（P0₄）₂+CaF₂=3Ca₃（P0₄）₂·CaF₂

这样就进一步降低了水中氟的含量；

（2）废水经过石灰中和反应后，进入第一絮凝反应池的步骤，第一絮凝反应池的第一段入口处加入有助凝剂PAM溶液，PAM的加入主要是通过吸附架桥作用，使颗粒变大，加速混凝絮凝物的形成和沉淀，从而强化除氟除磷效果；

（3）第一絮凝反应池的出水，自流进入沉淀池，进行沉淀分离的步骤；

（4）废水经沉淀后的上部清液进入化学除磷反应池的步骤，化学除磷反应池的第一段入口处加入三氯化铁溶液，采用三价铁盐是用来来加强对磷的进一步去除，如下所示：

Fe³⁺+PO₄ ^3-=FeP04↓

第二段加入硫酸，将PH调至5～5.5，此PH最适宜磷的去除；

（5）完成步骤（4）的清液进入第二絮凝反应池的步骤，第二絮凝反应池的第一段入口处加入有助凝剂PAM溶液，PAM的加入主要是通过吸附架桥作用，使颗粒变大，加速混凝絮凝物的形成和沉淀，从而强化除氟除磷效果；

（6）第二絮凝反应池的出水，自流进入快滤池的步骤；

（7）快滤池的出水自出水管进入清水池的步骤。

当某格滤池需要冲洗时，关闭进水管上的电动碟阀，开启冲洗泵和冲洗管路上的电动碟阀进行高强度反洗。

进一步的，所述步骤（1）~（6）中反应所产生的污泥排至污泥处理系统，经过脱水处理后，外运处置。

进一步的，在所述步骤（1）之前，废水先经过格栅去除水中漂浮物后进入调节池，调节池内废水经提升泵提升，进入石灰中和反应池。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明能有效处理磷化工废水并达标排放，并且通过回用处理工艺，将废水深度处理后进行回用，不仅达到排放标准，避免了环境污染问题，且水资源得到有效回收利用，弥补了现有水处理技术的空白。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

其中，附图标记所对应的名称如下：1-石灰中和反应池，2-第一絮凝反应池，3-沉淀池，4-化学除磷反应池，5-第二絮凝反应池，6-快滤池，7-清水池，8-格栅，9-调节池，10-事故池，11-污泥储池，12-污泥脱水装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种磷化工废水处理及回用系统，主要包括依次连接的石灰中和反应池、第一絮凝反应池、沉淀池、化学除磷反应池、第二絮凝反应池、快滤池和清水池，其中，沉淀池采用斜管沉淀池。相邻的反应池或沉淀池之间由管道连接，一般地，连接的管道应当选用耐腐蚀材料制成，各反应池、沉淀池的具体结构不作特别限定，本领域技术人员根据实际工况需求，可以确定这些池的结构、形状。废水在各池中进行反应及沉淀，最终将磷化工废水处理为达标的可回收利用的清水，一方面，达到废水排放标准，避免了环境污染问题，另一方面，实现了水资源的回收利用，节约了资源。

为了进一步提高处理效果，考虑到磷化工废水中还含有大量的漂浮杂物，故本实施例在整个系统的最前端还设置有格栅和调节池，格栅设置在调节池的进水口处，调节池的出水通过提升泵进入石灰中和反应池，通过格栅可将废水中的漂浮杂物滤去。

调节池内的废水由取水泵房吸水井，经提升泵（开2备2）提升，经原有管道送入中和反应池中，在石灰中和反应池的第一段由石灰投加装置加入石灰粉（浓度：10%；投加量：0.023g石灰乳/g含磷废水），经过石灰中和反应后进入第一絮凝反应池，在第一絮凝反应池的第一段入口处加入助凝剂PAM溶液（浓度：6ppm；投加量：0.006gPAM/g含磷废水）。反应完成后，第一絮凝反应池出水分成两股分别进入斜管沉淀池，进行沉淀分离。上部清液溢流至出水槽，经出水管汇合后去滤池系统（滤池系统包括化学除磷反应池、第二絮凝反应池、快滤池）。反应池和斜管沉淀池底部产生的沉泥采用水力快开排泥阀排至污泥处理系统，污泥处理系统包括用于接收各池所产生污泥的污泥储池和污泥脱水装置。

来自斜管沉淀池的上清液靠位差自流入化学除磷反应池，在化学除磷反应池的第一段入口处加入三氯化铁溶液（浓度：10%；投加量：0.0015g石灰乳/g含磷废水），第II段入口处加入硫酸调pH（将PH调至5～5.5）。经反应和pH调节后自流进入第二絮凝反应池，在第二絮凝反应池的第一段入口处加入助凝剂PAM溶液（浓度：0.6%；投加量：0.005mlPAM/ml含磷废水）。第二絮凝反应池出水分两股进入快滤池的进水槽（滤池填料总高度为1200mm，其中级配石英砂填料高度为800mm，无烟煤填料高度为400mm），经滤层过滤后自出水管进入清水池。当某滤池需要冲洗时，关闭滤池上的进水管上的电动碟阀，开启冲洗泵和冲洗管路上的电动碟阀进行高强度反洗。在滤层污染重难以冲洗干净时，可采用气水混合方式冲洗，可提高冲洗效果和节约冲洗水量。冲洗所用压缩空气由罗茨风机供气。冲洗废水经排水管排至污泥储池。清水池中的处理达标水经水泵（开1备1）送出界外或进行回用。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于，投入石灰粉的浓度：11%；投加量：0.025g石灰乳/g含磷废水）；

PAM溶液的浓度为7ppm；投加量：0.005gPAM/g含磷废水；

三氯化铁溶液的浓度：11%，其为摩尔浓度；投加量：0.0017g石灰乳/g含磷废水），加入硫酸将PH调至5.2；

滤池填料总高度为1300mm，其中级配石英砂填料高度为900mm，无烟煤填料高度为450mm。

实施例3

本实施例与实施例1的不同点在于，投入石灰粉的浓度：12%，单位为摩尔浓度；投加量：0.026g石灰乳/g含磷废水）；

PAM溶液的浓度为8ppm；投加量：0.004gPAM/g含磷废水；

三氯化铁溶液的浓度：11%，单位为摩尔浓度；投加量：0.0018g石灰乳/g含磷废水），加入硫酸将PH调至5.3；

滤池填料总高度为1250mm，其中级配石英砂填料高度为850mm，无烟煤填料高度为500mm。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种磷化工废水处理及回用系统，其特征在于，包括依次连接的石灰中和反应池（1）、第一絮凝反应池（2）、沉淀池（3）、化学除磷反应池（4）、第二絮凝反应池（5）、快滤池（6）和清水池（7）。

2.根据权利要求1所述的一种磷化工废水处理及回用系统，其特征在于，还包括格栅（8）和调节池（9），所述格栅（8）设置在所述调节池（9）的进水口处，废水进入所述调节池（9）后通过提升泵进入所述石灰中和反应池（1）。

3.根据权利要求2所述的一种磷化工废水处理及回用系统，其特征在于，还包括与所述调节池（9）连接的事故池（10）。

4.根据权利要求1所述的一种磷化工废水处理及回用系统，其特征在于，还包括污泥处理系统，所述污泥处理系统包括用于接收各池所产生污泥的污泥储池（11）和污泥脱水装置（12）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种磷化工废水处理及回用系统，其特征在于，所述石灰中和反应池（1）的第一段加入石灰粉。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种磷化工废水处理及回用系统，其特征在于，所述第一絮凝反应池和第二絮凝反应池的第一段入口处加入助凝剂PAM溶液。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种磷化工废水处理及回用系统，其特征在于，所述化学除磷反应池（4）的第一段入口处加入三氯化铁溶液，第二段入口处加入硫酸。

8.一种磷化工废水回收利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）废水进入石灰中和反应池的步骤，石灰中和反应池的第一段加入有石灰粉，将废水PH调至≥10；

（2）废水经过石灰中和反应后，进入第一絮凝反应池的步骤，第一絮凝反应池的第一段入口处加入有助凝剂PAM溶液；

（4）废水经沉淀后的上部清液进入化学除磷反应池的步骤，化学除磷反应池的第一段入口处加入三氯化铁溶液；第二段加入硫酸，将PH调至5～5.5；

（5）完成步骤（4）的清液进入第二絮凝反应池的步骤，第二絮凝反应池的第一段入口处加入有助凝剂PAM溶液；

（6）第二絮凝反应池的出水，自流进入快滤池的步骤；

（7）快滤池的出水自出水管进入清水池的步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）~（6）中反应所产生的污泥排至污泥处理系统，经过脱水处理后，外运处置。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1）之前，废水先经过格栅去除水中漂浮物后进入调节池，调节池内废水经提升泵提升，进入石灰中和反应池。