一种磷石膏渗滤液处理系统的制作方法

本技术涉及化工生产，特别涉及一种磷石膏渗滤液处理系统。

背景技术：

1、磷石膏库渗滤液总磷质量浓度高达3000-8000 mg/l，若无法实现规范堆存和及时回收利用，极易造成周边水体及地下水总磷含量超标、富营养化。对于沿江企业和产业园区，不仅需要着眼于总排放口达标排放情况，更需要着重关注其清洁生产实施情况，鼓励企业以废治废、变废为宝、循环利用、减少排放，关注高浓度污水处理和最终污水处理系统的工艺、成本、效果等。虽然现在磷化工企业基本实现了含磷污水的零排放，但大部分工厂仍配套建设了污水处理站，用以作为全厂污水处理和把关的环保防线。

2、目前，国内外磷石膏渗滤液的处理实现工业化的方法主要有：化学沉淀法+氨吹脱法、化学沉淀法+膜分离法。两种方法处理过程中均产生大量污泥（处理1m³的渗滤液产生干基渣0.05吨以上）因成分复杂无法回收利用，处理成本非常高（处理1吨渗滤液的成本为30-40元），这成为湿法磷酸生产企业的沉重负担。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本实用新型提供一种磷石膏渗滤液处理系统，降低处理成本、变废为宝、减少污泥产生量、提高经济效益，处理工艺简单、科学、易操作，可以实现连续化处理。

2、为了实现本实用新型的目的，本实用新型技术方案如下：

3、一种磷石膏渗滤液处理系统，包括沉降罐，沉降罐的下部出料口通过管道与第一过滤装置连通，第一过滤装置的滤液排出口与沉降罐的溢流口通过管道与电解槽连通，电解槽的出料口通过管道与第二过滤装置连通，第二过滤装置的滤液排出口通过管道与中和槽连通、中和槽的出料口通过管道与第三过滤装置连通，洗涤槽通过管道与第一过滤装置的洗水加入口连通。

4、优选地，所述电解槽与第二过滤装置之间设有第一压力泵，中和槽与第三过滤装置之间设有第二压力泵，洗涤槽与第一过滤装置之间设有第三压力泵。

5、优选地，所述沉降罐设有絮凝剂加料口和溢流口，所述中和槽设有氧化钙加料口，洗涤槽设有补水管道。

6、优选地，所述沉降罐的溢流口及第一过滤装置的滤液排出口与电解槽通过管道连通。

7、优选地，所述电解槽阳极为磁化铁粉，阴极为石墨板，阴极上方设有集气罩。

8、采用所述系统的方法为：

9、1）向一定量的磷石膏渗滤液中加入沉降剂进行沉降除杂。

10、2）将沉降完全的渗滤液过滤得澄清的渗滤液，然后将其加入阳极为磁化铁粉的电解槽中进行电解。电解过程中生成氢氧化铁和磷酸铁进行絮凝沉淀除磷，生成氧气和过氧化氢可以氧化磷石膏渗滤液中的有机物和氨氮，达到去除的目的。阴极上方安装集气罩通过引风机收集电解产生的氢气作为清洁能源使用。过滤得到的滤饼为无回收利用价值的污泥，经清水洗涤至中性后可以正常废弃，洗涤过程中产生的废水可以返回系统中循环处理。

11、3）将电絮凝完全的渗滤液过滤后加入氧化钙进行中和沉淀反应，反应过程中不断搅拌，除去其中剩余的磷和氟，同时调节ph至6~9。过滤得到的滤饼主要成分以磷酸铁盐为主，后续提纯后可以作为新能源电池材料磷酸铁锂的生产原料。

12、4）将中和沉淀反应完全的渗滤液过滤即得达标的磷石膏渗滤液，可正常排放。过滤得到的滤饼主要以磷酸钙、氟化钙为主，后续提纯后可以作为无水氟化氢的生产原料。

13、所述的磷石膏渗滤液总磷含量为3000~8000mg/l，氟离子含量为3000~8000mg/l，ph值为2~3之间，氨氮含量为200~500mg/l，有机物含量较低。

14、步骤1）中所述的沉降剂为聚丙烯酰胺或其它有相似功能的絮凝剂，加入量以体积比为3‰~5‰。

15、步骤2）中所述的电解槽电流密度控制在20ma/cm²~100ma/cm²，通过变压器调节。阳极为永磁体、石墨板与铁粉三层(永磁体在外，石墨板在中间，铁粉在内与渗滤液接触)复合材料，铁粉因永磁体的存在吸附在石墨板表面，阴极为石墨板，电解槽的容积根据磷石膏渗滤液的加入量合理选择，保证铁粉与渗滤液的有效接触面积为30cm²以上，阳极与阴极材料成本低，容易得到。铁粉做阳极电解过程中阳极有铁离子产生，可与渗滤液中的磷酸根离子结合成磷酸铁，阴极有氢氧根离子产生，可生成氢氧化铁，促进磷酸铁絮凝沉淀，同时渗滤液的ph值也会慢慢变大，节约中和剂氧化钙的加入量，电解时间控制在20min~60min。电解过程中会放热，促使产生的气体从渗滤液中析出同时可以起到曝气的作用，无需外加搅拌装置。永磁体的存在可以加快电极表面的传质速度，降低渗滤液中各离子的浓度梯度，使各离子浓度趋于均匀，也可以缓解阳极表面的结垢现象。电解除磷的去除率可以达到98％，氨氮与有机物基本可以全部去除。

16、步骤3）中所述的中和沉淀剂氧化钙的加入量为每升渗滤液加入3g~12g，根据磷石膏渗滤液中氟离子的含量及电解完全后渗滤液ph值确定具体加入量，中和沉淀过程中的搅拌速率控制在100r/min~150r/min即可。

17、本实用新型有益效果在于：

18、成本低、可变废为宝、操作简单、原料易得、经济效益高、处理效果好，可实现连续处理。

技术特征：

1.一种磷石膏渗滤液处理系统，包括沉降罐（1），其特征在于：沉降罐（1）的下部出料口通过管道与第一过滤装置（2）连通，第一过滤装置（2）的滤液排出口与沉降罐（1）的溢流口通过管道与电解槽（3）连通，电解槽（3）的出料口通过管道与第二过滤装置（4）连通，第二过滤装置（4）的滤液排出口通过管道与中和槽（5）连通、中和槽（5）的出料口通过管道与第三过滤装置（6）连通，洗涤槽（7）通过管道与第一过滤装置（2）的洗水加入口连通。

2.根据权利要求1所述的磷石膏渗滤液处理系统，其特征在于：所述电解槽（3）与第二过滤装置（4）之间设有第一压力泵（8），中和槽（5）与第三过滤装置（6）之间设有第二压力泵（9），洗涤槽（7）与第一过滤装置（2）之间设有第三压力泵（10）。

3.根据权利要求1所述的磷石膏渗滤液处理系统，其特征在于：所述沉降罐（1）设有絮凝剂加料口（11）和溢流口（12），所述中和槽（5）设有氧化钙加料口（13），洗涤槽（7）设有补水管道（14）。

4.根据权利要求1所述的磷石膏渗滤液处理系统，其特征在于：所述沉降罐（1）的溢流口（12）及第一过滤装置（2）的滤液排出口与电解槽（3）通过管道连通。

5.根据权利要求1所述的磷石膏渗滤液处理系统，其特征在于：所述电解槽（3）的阴极上方设有集气罩（15）。

技术总结
本技术涉及一种磷石膏渗滤液处理系统，包括沉降罐，沉降罐的下部出料口通过管道与第一过滤装置连通，第一过滤装置的滤液排出口与沉降罐的溢流口通过管道与电解槽连通，电解槽的出料口通过管道与第二过滤装置连通，第二过滤装置的滤液排出口通过管道与中和槽连通、中和槽的出料口通过管道与第三过滤装置连通，洗涤槽通过管道与第一过滤装置的洗水加入口连通。本技术成本低、可变废为宝、操作简单、原料易得、经济效益高、处理效果好，可实现连续处理。

技术研发人员：魏天荣,张文超,肖林波,方超
受保护的技术使用者：湖北三宁化工股份有限公司
技术研发日：20230629
技术公布日：2024/1/15