磷酸铁企业高硫酸盐废水处理方案
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氨法磷酸铁生产废水处理工艺技术路线初探
摘要:本文结合磷酸铁生产废水水质特点,介绍了废水零排放要求下“反渗透膜浓缩+MVR蒸发结晶”处理方式和间接排放要求下“石膏回收+氨回收”处理方式。本文包含技术原理介绍和经济比选分析,可为类似项目提供参考。
关键词:磷酸铁废水、零排放、间接排放 1、背景 磷酸铁锂是目前最常用的一种锂离子电池正极材料,磷酸铁锂主流生产工艺是以磷酸铁为原料。近年来,新能源汽车行业高速发展,带动上游磷酸铁锂及磷酸铁产能快速增加。磷酸铁生产过程中废水产量大,母液浓度高,处理难度较大。新建工厂废水排放标准高,环保监察严格。新建磷酸铁工厂废水处理问题如何高效解决,成为磷酸铁生产企业关注的焦点。
2、氨法磷酸铁生产工艺流程及产污环节 磷酸铁合成铁源主要包括还原铁粉、硫酸亚铁、硝酸铁和氯化铁。其中硫酸亚铁为钛白粉生产的副产物,其价格低廉,来源丰富,成为主流磷酸铁生产原料。磷酸铁合成磷源主要包括磷铵盐、磷酸钠、磷酸等。其中磷酸直接与铁盐反应控制难度较大,磷酸钠反应后回收的硫酸钠价值较低,磷铵盐由于其稳定的反应性能成为主流原料。采用硫酸亚铁及磷铵盐为原料的磷酸铁生产工艺称为“氨法磷酸铁”生产工艺。
“氨法磷酸铁”主要生产过程如下: (1)原料预处理 将硫酸亚铁投入地坑投料槽中加水溶解,溶解后的料液泵入除杂桶加入液碱去除钛、锌等杂质,含杂质亚铁溶液经板框压滤机过滤,滤渣外卖,滤液去滤液桶,后泵入亚铁溶液储槽待用。亚铁精制反应方程式如下:
MeSO4+2NaOH=Me(OH)2↓+Na2SO4
(2)主生产过程
精制后的亚铁溶液、磷酸、双氧水、氨水等分别泵入反应釜内,进行合成反应。
主反应过程的反应方程式: 2FeSO4 + 2H3PO4 + H2O2 + 4NH3·H2O=2FePO4↓+ 2(NH4)2SO4 + 6H2O 反应完毕后,泵入一洗带滤机过滤并洗涤,分离出合成母液和合成物料,并用水洗涤合成物料,出水为合成洗水。洗涤干净后,合成物料进入浆化槽加水形成浆料,后泵入转化釜,加磷酸陈化,反应形成磷酸铁浆料。磷酸铁浆料进入压滤机过滤出转化母液,并用水洗涤磷酸铁滤饼。洗涤干净后,磷酸铁滤饼去闪蒸干燥机干燥。干燥后的磷酸铁再经回转窑干燥、脱除结晶水,送入粉碎装置粉碎,粉碎后的尾气经脉冲收尘器后高空达标排放,粉碎后的物料送至混料机混合均匀后,包装成磷酸铁产品。
酸洗废水处理方案酸洗废水如何处理酸洗废水处理方案酸洗废水如何处理根据不同的酸洗介质,酸洗废水中可能含有下列组分中的儿种组分,即盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、柠檬酸、氨基磺酸、乙二胺四乙酸、屮酸与经基乙酸、表面活性剂、铜络合剂、缓蚀剂以及被清洗下来的金属氧化物、各种沉积在锅炉受热面上的水(盐)垢等,酸洗废水处理应包括中和酸性、去除重金属离子、去除氟离子、降低化学耗氧量(COD)、去除悬浮物或沉淀物等儿部分。
下面由台江环保为你推荐酸洗废水处理方案,了解下酸洗废水该如何处理。
一、酸洗废水的处理1•盐酸、硝酸、硫酸废水当使用盐酸、硝酸或硫酸作酸洗介质时,其废液可在废水池直接用液体工业氢氧化钠中和处理到pH值6〜9,其反应生成物氯化钠、硝酸钠或硫酸钠为无害盐类,可直接排放。
酸洗工序完成后,酸洗废水中残留酸还有2%〜4%。
燃煤发电厂也可将酸洗废水直接排到锅炉冲灰池,利用这些残余酸清洗冲灰管道,与沉积在灰管上的碳酸钙等反应进一步消耗掉残余酸,有机缓蚀剂和溶解到酸洗废水中的酸洗杂质、重金属离子同时也会被煤灰吸附固定在灰场。
如果灰场灰水中还残留有酸度,再通过加碱调整灰水pH值到6〜9范围即可。
2.磷酸废液当使用磷酸作酸洗介质时,其废液可加入过量消石灰或石灰乳中和处理,其反应生成磷酸钙沉淀,降低废水中磷酸根的含量。
收集沉淀物经过浓缩脱水,挤压成块,将其在安全地方掩埋。
3.氢氟酸废液氢氟酸清洗废液的主要问题是溶液中的氟离子含量过高,必须进行处理。
处理方法根据所用药剂不同分为石灰法、石灰一铝盐法及石灰一磷酸盐法等。
其中采用混凝沉淀法配合进行处理比较普遍。
(1)石灰法。
使用过量的消石灰或石灰乳与氢氟酸反应生成氟化钙沉淀是最经济、有效的处理方法,即将生石灰粉(CaO)或石灰乳[Ca(OH)2]与含氟废水混合,生成氟化钙沉淀以使氟离子从废液中去除的方法。
石灰的加入量应比依据反应式计算的理论量要高,约为废液中氟含量的2.2倍。
酸洗磷化废水处理工程方案近年来,酸洗磷化废水处理技术越来越成熟,为环境保护事业做出了重要贡献。
本文将从以下几个方面详细介绍酸洗磷化废水处理工程方案。
一、废水来源及特性酸洗磷化废水是钢铁厂生产中产生的一种废水,主要来自钢铁材料的表面处理过程。
废水中含有大量酸性物质、铁离子、镉、氰化物等有害物质,若废水得不到妥善处理,将会对自然环境造成高度危害。
二、处理工艺方案1.物理化学法物理化学处理法是目前普遍采用的酸洗磷化废水处理方法。
该方法主要包括pH调节、沉淀、过滤、吸附、离子交换等过程。
适用于处理小型和中型企业的废水处理。
2.生物法生物法可以通过使用细菌和微生物来分解污水,消除废水中的有害成分。
该方法适用于处理大型企业产生的废水,处理效果稳定、能耗低。
三、处理装置方案对于酸洗磷化废水进行处理需要装置一套废水处理系统。
该系统主要包括前处理、主处理、后处理3个部分。
前处理采用生物接触氧化池,可有效降低废水的COD浓度。
主处理采用物理化学法(包括pH调节、沉淀、过滤、吸附、离子交换等过程),净化废水。
后处理将处理后的水进行再次处理,达到排放标准。
四、处理后排放标准酸洗磷化废水经过处理后应达到国家标准GB8978-1996的“工业废水排放标准”,即COD≤100mg/L,PH值为6-9,镉≤0.1mg/L ,氰化物≤0.1mg/L,重金属离子含量要达到国家排放标准。
综上,针对酸洗磷化废水的处理工艺主要包括物理化学法和生物法两种。
在处理装置方面,应根据废水的来源和特性,以及企业的实际需求,设计出符合排放标准的废水处理系统。
废水排放标准是评估废水处理设施运作质量的重要指标,应该根据国家或地方标准制定相应的排放标准。
磷肥厂生产废水处理设计方案1. 引言磷肥厂是农业生产中不可或缺的化肥生产企业,其生产过程中会产生大量的废水,其中含有高浓度的有机物、无机物和重金属等有害物质。
如果这些废水不经过适当的处理,直接排放到环境中将对环境和人类健康造成严重的威胁。
因此,设计一个高效的废水处理系统对磷肥厂的可持续发展至关重要。
2. 废水处理方案2.1 沉淀池处理在磷肥生产过程中,产生的废水中含有大量的悬浮物和可沉淀物质。
因此,设计中包括一个沉淀池来实现初步的固液分离。
废水首先被引导进入沉淀池,通过重力作用,悬浮物和可沉淀物质将沉淀到池底。
清水经过池顶的排水管道排出,而沉淀物则通过池底的排泥管道排出。
2.2 曝气池处理沉淀池处理后的废水中依然含有一定浓度的有机物质和部分悬浮物。
为了进一步降解有机物并去除悬浮物,设计中引入曝气池进行二次处理。
废水进入曝气池后,通过向废水中注入适量的氧气,促进细菌的生长和繁殖。
这些细菌能够分解有机物质,将其转化为二氧化碳和水。
同样,这个阶段的处理也需要设置排水管道,以排除细菌繁殖后的污泥和处理后的清水。
2.3 活性炭吸附曝气池处理后的废水中可能还存在一些难以降解的有机物质和异味物质。
为了进一步净化废水,设计中引入了活性炭吸附。
废水经过一定的预处理后,在进入后续处理单元之前,通过活性炭层进行吸附处理。
活性炭具有极强的吸附能力,能够有效去除有机物质、异味物质和部分重金属离子。
2.4 深度处理经过初步的物理和生物处理后,废水中含有的有机物质、无机盐和重金属等有害物质已经大幅减少。
为了达到更严格的废水排放标准,设计中还需要进行深度处理。
这个处理单元中采用化学加药和高新技术方法,去除废水中微量的有害物质,确保处理后的废水达到国家和地方的排放标准。
这个阶段的处理需要严格控制药剂的投加量和处理时间,以确保处理效果和经济性的平衡。
3. 设备选择与布局3.1 沉淀池沉淀池通常采用圆形或矩形的钢筋混凝土结构,其尺寸和深度根据生产废水的量和质量来确定。
磷矿废水处理设计方案1. 简介本文档旨在提供一种磷矿废水处理的设计方案,以解决磷矿废水处理过程中的问题。
2. 废水处理工艺废水处理的工艺主要包括预处理、主处理和后处理三个步骤。
2.1 预处理预处理主要是为了去除废水中的固体悬浮物和沉积物,并调整废水的pH值。
常用的预处理方法包括:- 筛分:通过筛网去除较大的悬浮物和沉积物。
- 中和:使用酸碱中和的方法调整废水的pH值。
2.2 主处理主处理是将废水中的主要污染物进行去除和降解。
常用的主处理方法包括:- 结晶沉淀:通过添加化学药剂,使废水中的磷酸盐等离子物质结晶沉淀,然后通过沉淀池将其分离。
- 活性炭吸附:使用活性炭吸附废水中的有机物质,以达到去除有机污染物的目的。
- 生物降解:使用生物菌群对废水中的有机物进行降解,达到废水处理的效果。
2.3 后处理后处理主要是对废水进行后续处理,以满足排放标准或再利用要求。
常用的后处理方法包括:- 深度过滤:通过滤料对废水进行深度过滤,去除细小的悬浮物和微生物。
- 活性炭吸附:使用活性炭吸附废水中的余留有机物质,以提高废水的净化效果。
- 消毒:使用消毒剂对废水进行消毒处理,以杀灭其中的病菌和病毒。
3. 设备和设施为了实现磷矿废水处理方案,需要以下设备和设施:- 筛分设备:用于预处理中的固体悬浮物和沉积物的去除。
- pH调节设备:用于预处理中的废水pH值的调节。
- 化学药剂投加系统:用于主处理中的结晶沉淀过程中的化学药剂的投加。
- 活性炭吸附装置:用于主处理和后处理中的有机物质的吸附。
- 生物降解池:用于主处理中的废水有机物质的降解。
- 排放标准监测设备:用于监测处理后的废水是否符合排放标准。
4. 结论通过预处理、主处理和后处理三个步骤,配合相应的设备和设施,可以实现磷矿废水的有效处理。
这种处理方案可以去除废水中的固体悬浮物、沉积物和有机污染物,以满足排放标准或再利用要求。
高浓度废水治理服务方案高浓度废水治理是目前环境保护中亟待解决的问题之一。
高浓度废水的处理需要依赖先进的技术和专业的团队,以确保废水能够得到有效的处理和排放。
本文将提出一种高浓度废水治理的综合服务方案,旨在解决这一问题。
首先,针对高浓度废水的特点,我们建议采用物理、化学和生物等多种方法的综合应用。
比如,通过膜技术、吸附剂等物理方法来去除废水中的悬浮物、油脂和颜色等污染物;通过化学氧化或还原等方法来降解和去除废水中的有机物和重金属等污染物;通过生物降解等方法来处理废水中的有机物和氨氮等污染物。
其次,我们提出了以下几个环节的高浓度废水处理方案:1. 废水预处理:包括沉淀、过滤、调节pH值和温度等步骤,以确保废水中的悬浮物、颜色和油脂等污染物能够被有效去除。
2. 高效化学处理:采用化学氧化或还原方法,通过加入适量的氧化剂或还原剂来降解和去除废水中的有机物和重金属等污染物。
同时,也可以加入草酸、硫酸等酸性物质来降低废水中的碱度。
3. 生物处理:通过利用生物学的方法,如厌氧、好氧或好氧-厌氧交替等方式来处理废水中的有机物和氨氮等污染物。
可以采用生物滤池、MBBR等生物反应器进行处理,以保证废水中的有机物和氨氮等污染物能够得到有效的降解和去除。
4. 膜技术:采用超滤、纳滤、反渗透等膜技术,通过膜孔径的选择和运行参数的控制,实现对废水中的溶解性有机物、重金属和微生物等污染物的高效去除和回收。
5. 再生利用:对经过处理的高浓度废水进行再利用,比如用于冷却水循环系统、清洗、浇灌等方面。
通过适当的后续处理,可以将高浓度废水转化为可使用的清洁水资源。
最后,为了保证高浓度废水治理的效果,我们建议采用以下几个措施:1. 优化设计:根据不同企业的废水特性,设计出最佳的处理工艺和设备配置,以确保高浓度废水能够得到高效的处理和排放。
2. 系统运营与维护:建立健全的废水处理系统运营管理体系,保证系统的正常运行和设备的有效维护。
及时检修设备,定期清洗和更换滤芯等关键部件,以保持系统的稳定性和可靠性。
分步沉淀去除磷酸铁生产废水中的磷酸根和硫酸根李雅;刘晨明;刘凤梅;安慧蛟;林晓【摘要】采用分步化学沉淀法分别脱除并回收磷酸铁生产废水中的高浓度磷酸根和硫酸根.实验结果表明:在以n(Fe3+):n(PO43-)=1.0的比例加入硫酸铁、反应时间为40 min、反应温度为25℃、废水初始pH为8.17、反应30 min时二次调节废水pH至5.50的条件下,磷酸根去除率可达98%以上,所得沉淀中Fe和P的质量分数分别为36.77%和18.81%,成分简单,回收价值高;采用氢氧化钙作为沉淀剂,在n(Ca2+):n(SO42-)=1.0的条件下可将废水中硫酸根质量浓度由78.62 g/L降至2.16 g/L,硫酸根去除率为97.3%,硫酸钙回收量为120.2 g/L;最终出水的磷酸根质量浓度小于0.5 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】6页(P413-418)【关键词】磷酸铁;分步沉淀;磷酸根;硫酸根;回收【作者】李雅;刘晨明;刘凤梅;安慧蛟;林晓【作者单位】北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所,北京 100190;北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所,北京 100190;衢州华友钴新材料有限公司,浙江衢州 324000;北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所,北京 100190;北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所,北京 100190【正文语种】中文【中图分类】X703在磷酸铁生产过程中会产生大量含铵根、硫酸根和磷酸根的综合废水[1-5]。
此类废水直接排放会造成水体富营养化或土壤盐碱化,亦会对人体产生致癌危害[6-9]。
目前磷酸铁废水的处理方法有生物法、石灰沉淀法、磷酸铵镁沉淀法、膜技术等。
生物除磷和除氮对水质要求较高,且同一工艺中存在除磷和除氮的矛盾性,很难同时满足,其改进工艺也都存在一定的局限性[10]。
酸洗磷化废水设备处理方案介绍酸洗磷化废水是属于工业废水中的一种,对于这种废水采用的方案大多数都是沉淀和吸附,这种废水是必须经过处理后才能排放的。
酸洗磷化废水该处理方案:酸洗磷化废水的在钢铁,化学工业,染料和电镀等公司中很普遍。
污染物的组成复杂,磷引起水体富营养化,水体中的氧含量大大降低,对生态环境造成严重的不利影响。
如何才能真正有效地处理磷化废水呢?在处理酸洗磷化废水之前,有必要了解其原因和污染物的成分,并为其研究和处理提供基础信息。
同时,它也是酸化磷化废水过程中的重要控制点。
酸洗磷酸废液根据工业的不同而具有不同的制造工艺,并且可能包含重金属(例如镍离子,铜离子和铅离子)和表面活性剂,从而使组合物复杂且难以加工。
当前,这种废水处理主要基于物理化学方法。
即,根据各种加工目标和目的,它与各种沉淀目标,气浮,过滤,活性炭吸附和膜分离技术结合使用。
在工艺选择时,既要考虑减少工艺选择中的工艺环节,降低项目投资和运营难度,并减少各种污染物之间的相互影响,从而降低处理效率。
磷化废水中酸洗的主要污染因素是磷酸盐和锌离子,这也是这类废水处理的难点。
酸洗磷酸废水处理工艺的选择,不仅减少了工艺环节,减少了项目投资和运营的难度,而且考虑了各种污染因素之间的相互干扰,降低了处理效果。
一定要因此,要根据磷酸盐生产废水的水质特点和现有工程经验。
在选择和确定本污水处理工艺时,一定要考虑下列几方面因素:1.高浓度含切屑废水的总量很小,但很难处理。
根据调试过程中的实际情况,将废水与磷酸处理后的废水混合以降低COD浓度,然后将油污进行反乳化分离,再与其他生产废水混合。
另一种选择是在产生碎屑时停止处理磷化废水。
切屑处理液中的废水在气浮之前经过特殊处理,输入中间池,然后与磷化废水一点点混合反应,并在进入下一个处理设备。
2.由于磷酸盐混合废水还含有表面活性剂等重金属离子,因此在工艺选择和操作条件管理中必须综合考虑这些污染物的去除和干扰。
3. PO43+、Zn2+的去除效率与使用的化学药剂及pH密切相关,因此必须在选择和确定合适的药剂种类的同时,严格控制反应的pH 值和药剂投加量,由于废水处理是动态连续的,并且废水水质也是随即在一定范围内波动,pH的控制和药剂投加量控制是人工无法实现的,所以,必须采用在线实时控制方式,确保废水处理的效果稳定。
某磷矿尾矿废水处理方案尾矿废水是矿山生产过程中产生的一种高度酸性废水,含有大量的重金属离子和磷酸盐,具有很高的环境风险。
因此,为了保护环境和人类健康,必须采取适当的处理措施来处理和处理磷矿尾矿废水。
在处理磷矿尾矿废水时,可以使用以下方案:1.调整废水的pH值:由于磷矿尾矿废水通常是酸性的,需要将废水的pH值调整到中性或弱碱性范围内。
这可以通过添加碱性物质如氢氧化钠或氨水来完成。
调整pH值的目的是降低废水中金属离子的毒性。
2.混凝沉淀:在调整了废水的pH值后,可以添加混凝剂如聚合氯化铝或硫酸铝来促使废水中的悬浮物和胶体物质凝结成较大的团块,从而方便后续的沉淀和分离。
混凝后的废水可以通过沉淀或过滤来去除固体沉淀物。
3.重金属去除:磷矿尾矿废水中含有大量的重金属离子,如铜、锌、镍等。
这些重金属离子对环境和生态系统有很大的危害。
可以采用离子交换、电渗析或沉淀等方法将重金属离子从废水中去除。
4.磷酸盐去除:除了重金属离子,磷酸盐是磷矿尾矿废水的主要污染物之一、过多的磷酸盐会导致富营养化问题,并引起水体的蓝藻大量繁殖。
可以采用化学沉淀或生物处理等方法将磷酸盐从废水中去除。
5.微生物处理:生物处理是一种可行的方法来处理磷矿尾矿废水。
通过利用微生物的代谢活动,将废水中的有机物和污染物转化为无害物质。
这可以通过搭建人工湿地、增氧反应器或活性污泥技术来实现。
6.终端处理:经过前面的处理步骤后,废水可以进入一个终端处理系统,例如反渗透膜、电化学氧化等,以进一步提高废水的处理效果。
这些技术可以去除残留的微量有机物和无机盐,从而使废水符合排放标准。
除了上述的主要处理方案,还应注意以下事项:1.废水的收集和隔离:磷矿尾矿废水应在生产过程中得到有效的收集和隔离,以防止污染其他水源或土壤。
2.废水处理厂的运营和管理:废水处理厂应具备专业的运营和管理团队,严格按照相关法规和标准进行运营,定期检查设备和处理效果。
3.废水处理效果的监测和评估:应监测和评估废水处理方案的效果,包括废水中的重金属离子和磷酸盐浓度,以确保废水处理达到预期目标。
硫酸处理废水安全技术废水处理是一项关键的环境保护措施,而硫酸处理废水是其中一种常见的处理方法。
本文将重点讨论硫酸处理废水的安全技术。
1. 废水处理概述废水处理是指对生产或生活废水进行处理,使其达到排放标准或可再利用的水质要求。
硫酸处理废水是利用硫酸来调整废水的pH值,以达到处理的目的。
2. 硫酸处理废水的工艺流程硫酸处理废水通常包括预处理、反应调节、沉淀、过滤和中和等步骤。
2.1 预处理首先,废水需要进行预处理,包括去除悬浮物、调节悬浮物的颗粒大小等。
这可以通过沉淀、过滤等方法完成。
2.2 反应调节硫酸处理废水的关键步骤是通过硫酸调节废水的pH值,使其达到最佳处理条件。
在该步骤中,硫酸与废水中的碱性物质反应,生成硫酸盐,并调节废水的pH值至酸性。
2.3 沉淀在废水处理过程中,加入硫酸后,废水中的金属离子、重金属等会形成不溶性的硫酸盐,进而沉淀下来。
这个步骤是将废水中的污染物进行分离和去除的关键。
2.4 过滤沉淀后的废水通常还需要进行过滤处理,将残留的固体颗粒物去除,以确保废水的净化程度。
2.5 中和经过硫酸处理的废水通常呈酸性,为了达到排放标准,还需要进行中和处理。
这可以通过加入碱性物质,如氢氧化钠,以调节废水的pH 值。
3. 硫酸处理废水的安全考虑3.1 储存和搬运硫酸作为一种强酸,具有腐蚀性和刺激性。
在储存和搬运过程中,必须采取严格的安全措施,如选择合适的储存容器、佩戴防护手套和眼镜等。
3.2 硬件设备硫酸处理废水的过程需要使用特定的设备和管道,这些设备和管道必须具备耐腐蚀性能,以确保工艺的安全进行。
3.3 废水处理区域的通风与排放在硫酸处理废水的区域,必须保持良好的通风系统,以确保操作人员的安全。
同时,废水处理过程中产生的气体也需要通过适当的排放管道进行排放。
3.4 废水的中和和排放处理完毕的废水经过中和处理后,必须进行监测,并确保达到排放标准。
同时,合理安排废水的排放时间和地点也是十分重要的,以免对周围环境造成二次污染。
一种磷酸废液的处理方法
磷酸废液处理方法包括以下几种:
1.浓缩:将磷酸废液通过蒸发、干燥或滤饼干燥等方法进行浓缩,使其得到较高浓度的磷酸。
2.中和:将磷酸废液与碱性物质如氢氧化钠或碳酸钠等进行反应,产生沉淀,从而将废液中的磷酸去除。
该方法可产生一定数量的盐类废料。
3.离子交换:利用强碱性树脂来去除废液中的磷酸离子。
4.生物法:利用某些微生物来将废液中的磷酸转化为无害物质,如将磷酸转化为无机盐、酸、气体等。
生物法可以有效提高磷酸废液的处理效果。
5.氧化法:利用氧化剂如过氧化氢、高锰酸钾等氧化性物质,将废液中的磷酸氧化成无害物质。
氧化法需要考虑到产生的氧化废物的影响。
1、企业废水概况
磷酸铁,又名磷酸高铁、正磷酸铁,分子式为FePO4,是一种白色、灰白色单斜
晶体粉末。是铁盐溶液和磷酸钠作用的盐,其中的铁为正三价。其主要用途在于
制造磷酸铁锂电池材料、催化剂及陶瓷等。
该企业为磷酸铁生产企业(年产10000吨磷酸铁?),位于沿海城市营口市,还
没开始生产,生产废水规模预计为3000吨/日,废水中硫酸根浓度预计为
13000~28000mg/L,附近有生活污水处理设施规模为2000吨/日。请根据上述材
料设计该企业生产废水的处理处置方案,使其满足相关要求后排放或回用。
2、企业废水特性分析
磷酸铁废水是电池正极材料磷酸铁生产过程中产生的高浓度硫酸根、氨氮、总磷
的酸性无机废水,磷酸铁废水中的污染物按离子表示为NH4+、SO42-、PO43-。
《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》,《污水综合排放标准
(GB8978—1996)》对氨氮、总磷的排放有严格的规定,但没有对硫酸根离子进
行规定,因为硫酸盐对人身的损害小,海水中的这些离子的浓度也很高。但是高
硫酸盐排入沟渠对土地盐碱化的作用比较大;排入管网则对市政管网及市政污水
处理系统有很大的负面影响。所以《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343-2010)
中对硫酸盐的排放浓度有明确的规定,分为ABC三个级别,不能大于400~600mg/l。
《地表水环境质量标准(GB3838—2002)》在饮用水方面对硫酸盐也有规定,为
不超过250mg/l。
3、企业废水处理方案
3.1石灰法(简单处理)
目前的处理方法多为通过投加石灰去除总磷,在不考虑总盐超标的情况下直接排
放,但产生大量的污泥难于处理,同时对周围的水体环境造成较大影响。
3.2磷酸铵镁法(不考虑回用)
也有利用MAP法(磷酸铵镁),通过投加镁剂同时除去氨氮与总磷,多余的氨氮
利用汽提回收硫铵,然后排放(此时盐超标),或进一步浓缩、蒸发,这样可以
解决磷酸铁废水的污染问题,但其工艺流程长,调pH要投加大量的碱,反应后
还要加回调,运行费用高,限制了它的推广应用。
3.3膜法+多效蒸发组合工艺(考虑回用)
利用管式滤膜装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、浓水反渗透装置、蒸发
结晶装置对磷酸铁废水进行处理回用。
处理前磷酸铁一洗与二洗水的NH4+:400~2000mg/L, PO43-:400~1600mg/L,SO42-:
3000~10000mg/L,TDS:3800~13600mg/L,利用管式滤膜装置、一级反渗透装置、
二级反渗透装置、浓水反渗透装置进行浓缩分离,处理后达到生产纯水要求的
NH4+<1mg/L, PO43-<0.5mg/L, SO42-<2.5mg/L,TDS<4mg/L,各离子的去除率均达
到99.9%,直接回到生产纯水回用系统,节约了大量的水资源。
同时得到一洗、二洗水浓缩液的NH4+:8000~24600mg/L,PO43-:8000~20000mg/L,
SO42:60000~127600mg/L,TDS:136000~172200mg/L;而磷酸铁合成与老化母液
的NH4+:6000~22000mg/L,PO43-:8000~30000mg/L,SO42:16000~48000mg/L,TDS:
30000~100000mg/L,一洗、二洗水的浓缩液与合成、老化母液混合后再进行蒸发
结晶处理,生成高效的硫按、磷铵肥料,蒸发产生的蒸馏水也可回用于生产(如
下图)。在解决磷酸铁废水污染问题的同时回用了水资源,又回收了水中的有效
成分,取得较好的社会与经济效益。
预计总投资1500万元,吨水投资5000元,吨水运行成本10元左右。
图 膜法+多效蒸发组合工艺技术路线图