本发明属于废水回收技术领域，特别是涉及一种含铵磷废水回收利用系统及方法，回收重金属和生产磷酸铵镁缓释肥。
背景技术：
金属表面处理是指在金属基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。目前全国共有规模以上金属表面处理及热处理加工企业一千多家，行业累计实现销售收入上千亿元，金属表面处理过程往往包括对金属工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等生产工艺，这些都需要一些特定金属表面处理剂才能达到处理效果，目前国内各类金属表面处理药剂产量达到500万吨，其中含氨含磷的酸性清洗药剂由于其处理效果和处理成本的优势被行业普遍使用，每年产生的洗涤废液基本在200万吨以上。这部分废液属于危险废弃物，常规的处理方式就是酸碱中和，去除有害重金属和水中过量的磷氨，废水进生化池，废渣是危险废弃物，另行处置。这种处置方法，资源浪费，污染严重。
技术实现要素：
本发明针对以上所述现有技术存在的技术缺陷，提供了一种含铵磷废水回收利用系统及方法，有效解决含铵磷废水中重金属离子和铵磷的分离回收问题，既能有效回收其中重金属，又能回收利用其中的铵磷的方法。
本发明第一方面提供一种含铵磷废水回收利用系统，包括：
ph调节池，用于将含铵磷废水中铁、铝进行沉淀，得到悬浮液；
第一固液分离装置，用于将所述悬浮液进行固液分离，得到铁铝滤渣和清滤液，所述第一固液分离装置与ph调节池连通；
离子交换装置，用于将所述清滤液进行离子交换吸附，得到第一混合液，所述离子交换装置与第一固液分离装置连通；
水解池，用于将第一混合液、氧化镁和氨水混合水解或者将第一混合液和氧化镁混合水解，得到包含磷酸铵镁的悬浮液，所述水解池与离子交换装置连通；
第二固液分离装置，用于将包含磷酸铵镁的悬浮液进行固液分离，得到磷酸铵镁，所述第二固液分离装置与水解池连通。
优选地，还包括如下特征中的一项或多项：
1)所述离子交换装置包括：
一级离子交换床，用于将清滤液进行离子交换，得到第一处理水；
二级离子交换床，用于将第一处理水进行离子交换，得到第二处理水，所述二级离子交换床与一级离子交换床连通；
2)所述系统还包括废水池，所述废水池与ph调节池连通；
3)所述第一固液分离装置为板框过滤设备或带式过滤设备；
4)所述第二固液分离装置为离心机。
更优选地，特征1)中，一级离子交换床和二级离子交换床装填阳离子交换树脂。
更优选地，特征1)中，所述一级离子交换床设有清滤液进料口和第一处理水出料口，所述二级离子交换床设有第一处理水进料口和第二处理水出料口，第一处理水出料口与第一处理水进料口连通。
更优选地，特征1)中，所述一级离子交换床设有解析液进料口和再生液出料口，所述二级离子交换床设有解析液进料口和再生液出料口。
进一步更优选地，所述系统还包括混合容器，所述一级离子交换床的再生液出料口和二级离子交换床的再生液出料口分别与混合容器连通。
进一步更优选地，一级离子交换床的解析液进料口和二级离子交换床的解析液进料口为15-20wt％硫酸进料口。
本发明第二方面提供一种含铵磷废水回收利用方法，包括如下步骤：
1)调节ph：向含铵磷废水中加入调节剂至ph为4.5～5.5，含铵磷废水中铁、铝进行沉淀，得到悬浮液；
2)过滤：将步骤1)得到的悬浮液进行固液分离，得到铁铝滤渣和清滤液；
滤液中主要为铵、磷、镁和一些少量的镍铜锌等重金属离子；
3)离子交换：将步骤2)得到的清滤液进行重金属离子吸附，得到第一混合液；
4)水解：将步骤3)得到的第一混合液、氧化镁和氨水混合水解或者将步骤3)得到的第一混合液和氧化镁混合水解，得到包含磷酸铵镁的悬浮液；
反应方程式如下：nh4++mg2++po43-→mgnh4po4↓；
5)过滤：将步骤4)得到的包含磷酸铵镁的悬浮液进行固液分离，得到磷酸铵镁。
所述含铵磷废水包括0.01～1g/l镍离子，如0.01～0.052g/l、0.052～0.6g/l或0.6～1g/l；0.01～1g/l铜离子，0.01～0.027g/l、0.027～0.58g/l或0.58～1g/l；0.01～1g/l锌离子，0.01～0.122g/l或0.122～1g/l；0.01～5g/l铁离子，0.01～0.046g/l、0.046～2.4g/l或2.4～4.8g/l；0.01～5g/l铝离子，0.01～0.022g/l、0.022～2.6g/l、2.6～4.5g/l或4.5～5g/l；3～15g/l铵，3～4.55g/l、4.55～10.9g/l、10.9～12.8g/l或12.8～15g/l；10～30g/l磷，10～21.2g/l、21.2～28.1g/l或28.1～30g/l；ph为0～3，如0～0.2、0.2～0.5、0.5～2.5或2.5～3。
优选地，还包括如下特征中的一项或多项：
1)步骤1)中，所述调节剂为氧化镁或碳酸镁，含磷铵废水一般ph<1，通过加入调节剂调整ph；
2)步骤1)中，当含铵磷废水中含有fe2+时，加入氧化剂或进行曝气；优选地，加入氧化剂后fe2+＜1mg/l；曝气量为5～10m3/h；
主要反应方程式如下：
4fe2++o2+2h2o+8oh-→4fe(oh)3↓；
al3++3oh-→al(oh)3↓；
3)步骤2)中，采用板框或带式过滤设备进行固液分离，清滤液的ss＜20ppm；
4)步骤3)中，采用离子交换床进行重金属离子吸附；
5)步骤4)中，镁元素、氮元素与磷元素的摩尔比为1～1.5：1：1，控制反应原料中镁元素、氮元素与磷元素的摩尔比，当第一混合液中氮元素摩尔比符合要求时，可以不加入氨水；
6)步骤4)中，调节ph为8～10；
7)步骤4)中，氧化镁的细度＞300目；
8)步骤5)中，采用离心机进行固液分离。
更优选地，特征4)中，还包括如下特征中的一项或多项：
1)离子交换床使用的树脂为阳离子交换树脂，例如西恩cn27阳离子交换树脂、d001阳离子交换树脂或d113阳离子交换树脂，能够吸附水中的金属离子如镍、铜、锌等，出水中镍铜锌均在0.5mg/l以下；
2)清滤液的流速为3～10bv/h；
3)采用两级离子交换床进行重金属离子吸附；
4)当吸附重金属离子后的第一混合溶液中金属离子浓度＞0.5mg/l时，用硫酸作为树脂解析液，硫酸的浓度为15～20％，使用量为1.5～2bv，得到硫酸镍、铜、锌回收溶液。
本发明公开了一种含铵磷废水的回收利用系统及方法，含铵磷废水依次经过ph调节，过滤，离子交换吸附和氧化镁沉淀工序，富集回收铵磷废水中的镍铜锌等重金属离子，溶液中的铵磷则以磷酸铵镁的方式沉淀出来，本发明可以从含铵磷废水中有效分离出重金属富集液和磷酸铵镁，从而达到回收利用其中的有价重金属和废水中铵磷的目的，使得该废液得到资源化利用。
附图说明
图1是本发明的含铵磷废水回收利用系统。
附图标记：
1-ph调节池；
2-第一固液分离装置；
3-离子交换装置；31-一级离子交换床；32-二级离子交换床；
4-水解池；
5-第二固液分离装置；
6-废水池；
7-混合容器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
一种含铵磷废水回收利用系统，如图1所示，包括：
ph调节池1，用于将含铵磷废水中铁、铝进行沉淀，得到悬浮液；
第一固液分离装置2，用于将所述悬浮液进行固液分离，得到铁铝滤渣和清滤液，所述第一固液分离装置2与ph调节池1连通；
离子交换装置3，用于将所述清滤液进行离子交换吸附，得到第一混合液，所述离子交换装置3与第一固液分离装置2连通；
水解池4，用于将第一混合液、氧化镁和氨水混合水解或第一混合液和氧化镁混合水解，得到包含磷酸铵镁的悬浮液，所述水解池4与离子交换装置3连通；
第二固液分离装置5，用于将包含磷酸铵镁的悬浮液进行固液分离，得到磷酸铵镁，所述第二固液分离装置5与水解池4连通。
在一个优选的实施例中，还包括如下特征中的一项或多项：
1)所述离子交换装置3包括：
一级离子交换床31，用于将清滤液进行离子交换，得到第一处理水；
二级离子交换床32，用于将第一处理水进行离子交换，得到第二处理水，所述二级离子交换床32与一级离子交换床31连通；
2)所述系统还包括废水池6，所述废水池与ph调节池1连通；
3)所述第一固液分离装置2为板框过滤设备或带式过滤设备；
4)所述第二固液分离装置5为离心机。
在一个优选的实施例中，特征1)中，一级离子交换床31和二级离子交换床32装填阳离子交换树脂。
在一个优选的实施例中，特征1)中，所述一级离子交换床31设有清滤液进料口和第一处理水出料口，所述二级离子交换床32设有第一处理水进料口和第二处理水出料口，第一处理水出料口与第一处理水进料口连通。
在一个优选的实施例中，特征1)中，所述一级离子交换床31设有解析液进料口和再生液出料口，所述二级离子交换床32设有解析液进料口和再生液出料口。
在一个优选的实施例中，所述系统还包括混合容器7，所述一级离子交换床31的再生液出料口和二级离子交换床32的再生液出料口分别与混合容器7连通。
在一个优选的实施例中，一级离子交换床31的解析液进料口和二级离子交换床32的解析液进料口为15～20wt％硫酸进料口。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例1
一种含铵磷废水，其中含镍0.052g/l，铜0.027g/l，锌0.122g/l，铁(fe2+)0.046g/l，铝0.022g/l，铵4.55g/l，磷10.91g/l，ph为0.5。
取该含铵磷废水10l，加入30％双氧水1ml，加入氧化镁7g调节ph至5.2，所得悬浮液经过滤后得到滤饼6g，其中含铁0.455g，含铝0.218g，得清滤液10l，ss＜20ppm，其中含镍0.052g/l，铜0.027g/l，锌0.122g/l，铁0.001g/l，铝0.002g/l，铵4.55g/l，磷10.91g/l，镁0.42g/l，ph5.2。清滤液经两级离子交换床吸附得到第一混合液，离子交换床使用的树脂为西恩cn27阳离子交换树脂，控制清滤液流速在3-5bv/h，出水中镍铜锌铁铝均＜0.0005g/l，向第一混合液中加入充氧化镁150g，20％氨水93ml，ph为8.8，得到包含磷酸铵镁的悬浮液，然后使用离心机进行固液分离，得到磷酸铵镁沉淀物568g，其中含镁15.1％，含磷18.8％，含氮8.83％，含水10％。磷回收＞97％，氮回收＞93％。
实施例2
一种含铵磷废水，其中含镍0.93g/l，铜0.01g/l，锌0.012g/l，铁(fe2+)4.8g/l，铝4.5g/l，铵12.8g/l，磷21.2g/l，ph为0.2。
取该含铵磷废水10l，进行曝气，曝气量为5m3/h，加入碳酸镁325g调节ph至5.5，所得悬浮液经过滤后得到滤饼628.5g，其中含铁47.55g，含铝44.55g，得清滤液9.5l，ss＜20ppm，其中含镍0.93g/l，铜0.01g/l，锌0.012g/l，铁0.001g/l，铝0.002g/l，铵12.8g/l，磷21.2g/l，镁9.01g/l，ph5.0。清滤液经两级离子交换床吸附得到第一混合液，离子交换床使用的树脂为d001阳离子交换树脂，控制清滤液流速在8-10bv/h，出水中镍铜锌铁铝均＜0.0005g/l，向第一混合液中加入氧化镁131g，ph为8，得到包含磷酸铵镁的悬浮液，然后使用离心机进行固液分离，得到磷酸铵镁沉淀物1078g，其中含镁15.2％，含磷18.7％，含氮8.78％，含水11％。磷回收为95％，氮回收为88％。
实施例3
一种含铵磷废水，其中含镍0.59g/l，铜0.58g/l，锌0.9g/l，铁(fe2+)2.4g/l，铝2.6g/l，铵10.9g/l，磷28.1g/l，ph为2.5。
取该含铵磷废水10l，加入30％双氧水5ml，加入氧化镁85g调节ph至5.2，所得悬浮液经过滤后得到滤饼320.2g，其中含铁23.83g，含铝25.61g，得清滤液9.8l，ss＜20ppm，其中含镍0.59g/l，铜0.58g/l，锌0.9g/l，铁0.001g/l，铝0.002g/l，铵10.9g/l，磷28.1g/l，镁4.98g/l，ph5.2。清滤液经两级离子交换床吸附得到第一混合液，离子交换床使用的树脂为d113阳离子交换树脂，控制清滤液流速在7-9bv/h，出水中镍铜锌铁铝均＜0.0005g/l，向第一混合液中加入氧化镁305g，ph为10，得到包含磷酸铵镁的悬浮液，然后使用离心机进行固液分离，得到磷酸铵镁沉淀物1488.5g，其中含镁15.5％，含磷18.5％，含氮8.8％，含水10％。磷回收为97.9％，氮回收为93.4％。