一种磷酸废水的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废水处理的应用领域，具体涉及一种磷酸废水的处理方法。
【背景技术】
[0002]磷酸(Η3Ρ04)是一种重要的无机酸，中强酸，是化肥工业生产中重要的中间产品，主要用于化学肥料、工业磷酸盐、饲料级磷酸盐、医药磷酸盐、食品磷酸及电子级磷酸等的生产。
[0003]磷酸生产过程中会产生大量的废水。未经处理的废水，其pH值可达2.0?2.6，氟化物可达400?2000mg/L，总磷可达900?1500mg/L，COD相对较低(50?200mg/L)，废水的可生化性一般，污水水质较复杂。这是不允许直接排放的。因为这种污水的直接排放会引起河水pH的变化，毒杀鱼类、水生物和植物。即使河水pH正常，若氟化物浓度经常保持50mg/L或更高，也将妨碍鱼类的生长和繁殖。磷酸盐进入水中后会使水体“富营养化”，这将使细菌、藻类及其他栖息物不得不进行重新调整以适应新的环境，严重时会因低等生物的过度繁殖而使水体缺氧、发臭，从而威胁鱼类的生存。
[0004]目前磷酸废水的净化方法主要分两类，一类是基础处理方法，另一类是组合处理方法。基础处理方法包括化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法等，组合处理方法包括化学混凝沉淀法和化学沉淀吸附法等。
[0005]现今化学沉淀法多投加石灰乳沉淀，在用石灰乳沉淀处理磷酸废水时，若投加过多，经济性不太理想且增加了处理后排放的污泥量，若投加过少，除氟除磷效率不太理想。混凝沉淀法多采用铝盐混凝，但铝盐混凝沉淀也存在着明显的缺点，即使用范围小，若含氟含磷量大，混凝剂使用量多，处理费用较大，产生污泥量多，且去除效果受搅拌条件、沉降时间等因素及水中阴离子的影响较大，出水水质不够稳定。吸附法多采用活性炭吸附，活性炭成本过高，且吸附法主要应用于低浓度含氟磷废水的处理。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于处理磷酸废水中产生的含氟磷废水，以废治废，实现废弃物资源化，以实现循环经济和节能减排的设计思想。
[0007]为达到上述目的，采用技术方案如下:
[0008]—种磷酸废水的处理方法，包括以下步骤:
[0009]1)碱性白泥中和沉淀阶段:向含氟磷废水中加入碱性白泥，在20°C — 80°C下搅拌反应lOmin—60min，静置沉淀后，过滤；
[0010]2)吸附阶段:所得滤液加入吸附剂，20°C — 40°C吸附6h — 16h，过滤；
[0011]3)吸附剂回收阶段:所得滤渣回收，再处理得到吸附剂；
[0012]其中，所述吸附剂按以下方法制备而来:将粉煤灰加入氯化铝水溶液在20°C —80°C下浸泡8h — 24h，抽滤，水洗、烘干后制成吸附剂；
[0013]所述吸附剂回收过程如下:将步骤2)所得滤渣加入氯化铝水溶液在20°C — 80°C下浸泡8h — 24h，抽滤，水洗、烘干碾碎后制成吸附剂。
[0014]按上述方案，所述吸附阶段重复二或三次。
[0015]按上述方案，所述的碱性白泥加入量为1 一 20g/L。
[0016]按上述方案，吸附剂加入量为6 — 14g/L。
[0017]按上述方案，所述的氯化铝水溶液质量分数为5% —15%;氯化铝水溶液与粉煤灰的用量比例为(10—20): 1 (mL/g)。
[0018]按上述方案，吸附剂加入量为6 — 14g/L。
[0019]本发明有益效果如下:
[0020]1)通过碱性白泥和粉煤灰两种废弃物，对磷酸生产过程中产生的废水进行处理，实现了废弃物资源化利用，变废为宝，其工艺简单、能耗低、成本低、易工业化；
[0021]2) “碱性白泥中和+改性粉煤灰吸附”的连续处理工艺来处理这一典型含氟磷废水，废水经处理后，氟离子的去除率为98.6%，总磷的去除率为99.1% ；
[0022]3)通过自制改性的粉煤灰作为吸附剂来对碱性白泥中和沉淀后的废水进一步处理。与传统的吸附剂相比，吸附容量更大，处理效率更高。
【具体实施方式】
[0023]以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
[0024]实施例1
[0025]取磷酸生产过程中产生的磷酸废水(氟离子浓度为515mg/L，总磷的浓度为1202mg/L)50mL，加入碱性白泥0.05g，然后在温度为30°C下反应lOmin，静置沉淀后过滤；取滤液，加入改性粉煤灰0.3g，在温度为30°C下反应6h，过滤，取滤液在相同的实验条件下重复吸附两次，过滤后取滤液测定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制备方法为:取10g氯化铝加蒸馏水配成质量分数为5%的溶液，加入20g粉煤灰，在30°C下浸泡8h后，抽滤，并用蒸馏水洗至滤液呈中性，烘干。结果表明:氟离子的去除率为90.2%，总磷的去除率为
92.
[0026]实施例2
[0027]取磷酸生产过程中产生的磷酸废水(氟离子浓度为515mg/L，总磷的浓度为1202mg/L)50mL，加入碱性白泥0.5g，然后在温度为20°C下反应30min，静置沉淀后过滤；取滤液，加入改性粉煤灰0.5g，在温度为20°C下反应llh，过滤，取滤液在相同的实验条件下重复吸附两次，过滤后取滤液测定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制备方法为:取10g氯化铝加蒸馏水配成质量分数为5%的溶液，加入20g粉煤灰，在30°C下浸泡8h后，抽滤，并用蒸馏水洗至滤液呈中性，烘干。结果表明:氟离子的去除率为91.5%，总磷的去除率为
93.
[0028]实施例3
[0029]取磷酸生产过程中产生的磷酸废水(氟离子浓度为515mg/L，总磷的浓度为1202mg/L)50mL，加入碱性白泥0.5g，然后在温度为20°C下反应30min，静置沉淀后过滤；取滤液，加入改性粉煤灰0.5g，在温度为20°C下反应llh，过滤，取滤液在相同的实验条件下重复吸附两次，过滤后取滤液测定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制备方法为:取10g氯化铝加蒸馏水配成质量分数为10%的溶液，加入7g粉煤灰，在80°C下浸泡10h后，抽滤，并用蒸馏水洗至滤液呈中性，烘干。结果表明:氟离子的去除率为92.2%，总磷的去除率为
94.3% ο
[0030]实施例4
[0031]取磷酸生产过程中产生的磷酸废水(氟离子浓度为515mg/L，总磷的浓度为1202mg/L) 50mL，加入碱性白泥lg，然后在温度为80°C下反应60min，静置沉淀后过滤；取滤液，加入改性粉煤灰0.7g，在温度为40°C下反应16h，过滤，取滤液在相同的实验条件下重复吸附两次，过滤后取滤液测定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制备方法为:取10g氯化铝加蒸馏水配成质量分数为10 %的溶液，加入7g粉煤灰，在80°C下浸泡10h后，抽滤，并用蒸馏水洗至滤液呈中性，烘干。结果表明:氟离子的去除率为96.7%，总磷的去除率为98.
[0032]实施例5
[0033]取磷酸生产过程中产生的磷酸废水(氟离子浓度为515mg/L，总磷的浓度为1202mg/L) 50mL，加入碱性白泥lg，然后在温度为80°C下反应60min，静置沉淀后过滤；取滤液，加入改性粉煤灰0.7g，在温度为40°C下反应16h，过滤，取滤液在相同的实验条件下重复吸附两次，过滤后取滤液测定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制备方法为:取10g氯化铝加蒸馏水配成质量分数为15 %的溶液，加入4g粉煤灰，在20°C下浸泡24h后，抽滤，并用蒸馏水洗至滤液呈中性，烘干。结果表明:氟离子的去除率为95.9%，总磷的去除率为96.4% ο
【主权项】
1.一种磷酸废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤: 1)碱性白泥中和沉淀阶段:向含氟磷废水中加入碱性白泥，在20°c— 80°C下搅拌反应lOmin一60min，静置沉淀后，过滤；2)吸附阶段:所得滤液加入吸附剂，20°C— 40°C吸附6h — 16h，过滤，滤液达标排放； 3)吸附剂回收阶段:步骤2)所得滤渣加入氯化铝水溶液在20°C— 80°C下浸泡8h—24h，抽滤，水洗、烘干碾碎后回收得到吸附剂； 其中，所述吸附剂按以下方法制备而来:将粉煤灰加入氯化铝水溶液在20°C — 80°C下浸泡8h — 24h，抽滤，水洗、烘干后制成吸附剂。2.如权利要求1所述磷酸废水的处理方法，其特征在于所述吸附阶段重复二或三次。3.如权利要求1所述磷酸废水的处理方法，其特征在于所述的碱性白泥加入量为1一20g/Lo4.如权利要求1所述磷酸废水的处理方法，其特征在于吸附剂加入量为6— 14g/L。5.如权利要求1所述磷酸废水的处理方法，其特征在于所述的氯化铝水溶液质量分数为5%—15% ;氯化铝水溶液与粉煤灰的用量比例为(10—20): 1 (mL/g)。6.如权利要求1所述磷酸废水的处理方法，其特征在于吸附剂加入量为6— 14g/L。
【专利摘要】本发明公开了一种磷酸废水的处理方法。向磷酸废水中加入碱性白泥，在20℃—80℃下搅拌反应10min—60min，静置沉淀后，过滤；所得滤液加入吸附剂，20℃—40℃吸附6h—16h，过滤；所得滤渣回收，再处理得到吸附剂；其中，吸附剂按以下方法制备而来：将粉煤灰加入氯化铝水溶液在20℃—80℃下浸泡8h—24h，抽滤，水洗、烘干后制成吸附剂；本发明通过碱性白泥和粉煤灰两种废弃物，对磷酸生产过程中产生的废水进行处理，氟离子的去除率为98.6％，总磷的去除率为99.1％，实现了废弃物资源化利用，变废为宝，其工艺简单、能耗低、成本低、易工业化。
【IPC分类】C02F1/52, C02F103/34, B01J20/30, C02F1/28
【公开号】CN105330000
【申请号】CN201510944040
【发明人】杜险峰, 张莉
【申请人】武汉工程大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月16日