一种磷酸铁废水处理和盐回收装置的制作方法

本技术涉及废水处理，具体涉及一种磷酸铁废水处理和盐回收装置。

背景技术：

1、磷酸铁锂是一种成本低、效果好的新型动力电池，磷酸铁作为制备磷酸铁锂的重要前驱体，其市场需求在快速增长，生产工艺也日益成熟，但是磷酸铁生产过程中会产生大量废水，基本上每生产一吨磷酸铁会产生30～50m3废水。由于磷酸铁的合成是在酸性环境下进行，产生的废水ph值低，且含有大量铵根、磷酸根、硫酸根离子和钙、镁、铁、锰、镍等重金属离子以及少量的氟。此类废水污染性强，处理难度大，若处理不当会造成严重的环境污染，甚至制约磷酸铁生产企业的发展。

2、磷酸铁废水主要有合成母液和洗涤废水，合成母液(下称母液)含盐量高，洗涤废水(下称漂洗水)含盐量低。目前，处理磷酸铁废水的方法有石灰沉淀法、磷酸氢镁法。前者缺乏有效手段去除废水中的氨氮，且会产生大量污泥并容易导致废水总盐增加，不能满足环保要求，后者将母液和漂洗水混合处理，去除废水中总磷和氨氮后进行浓缩，送入蒸发装置，产品单一，运行成本高。

技术实现思路

1、基于此，本技术的目的在于提供一种磷酸铁废水处理和盐回收装置，该装置是基于多级膜浓缩、蒸发结晶分盐法技术而建立的，其是将漂洗水和母液分开处理，不仅能够有效去除废水中的金属离子，保证设备长期稳定运行，还能组建系统内部的完整闭路循环，达到淡水回用和盐回收，实现真正的零排放。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：本实用新型提供一种磷酸铁废水处理和盐回收装置，包括漂洗水沉淀模块、漂洗水超滤模块、母液沉淀模块、母液超滤模块、膜浓缩模块和蒸发结晶模块，所述漂洗水沉淀模块、所述漂洗水超滤模块用于漂洗水的预处理以去除漂洗水中的重金属离子和固形物杂质，所述母液沉淀模块、所述母液超滤模块用于去除母液中的重金属离子和固形物杂质，所述漂洗水沉淀模块和所述母液沉淀模块中均设置有冷却装置，所述冷却装置分别用于漂洗水和母液的冷却，使其降温至反渗透膜正常运行所需的温度，一般为27～29℃；所述蒸发结晶模块用于对提浓反渗透装置产生的浓水进行蒸发结晶；所述漂洗水超滤模块和所述母液超滤模块均与膜浓缩模块连接，所述膜浓缩模块与所述蒸发结晶模块连接，所述漂洗水沉淀模块、所述母液沉淀模块分别与所述漂洗水超滤模块和所述母液超滤模块连接；

3、所述膜浓缩模块包括提纯模块和提浓模块，所述提纯模块和所述提浓模块均为多个单级反渗透装置，所述提纯模块包括一级反渗透装置、二级反渗透装置和浓水二级反渗透装置，所述提浓模块包括浓水反渗透装置和提浓反渗透装置；一级反渗透装置的进水口与漂洗水超滤模块连接，产水口与二级反渗透装置连接，浓水口和母液超滤模块同时与浓水反渗透装置连接；二级反渗透装置的产水口与一贮水箱连接，浓水口与浓水二级反渗透装置连接；浓水反渗透装置的产水口与浓水二级反渗透装置连接，浓水口与提浓反渗透装置连接；提浓反渗透装置的产水口与浓水二级反渗透装置连接，浓水口与蒸发结晶模块连接；浓水二级反渗透装置的产水口与二级反渗透装置连接，浓水口与第一超滤产水池连接；

4、所述蒸发结晶模块的冷凝水出口与漂洗水调节装置或母液调节装置或浓水二级反渗透装置连接，所述贮水箱经冷却塔与冷却装置连接，所述贮水箱还与磷酸铁生产车间连接。

5、作为一种优选的实施方式，所述漂洗水沉淀模块包括依次连接的漂洗水调节装置、漂洗水混合装置、漂洗水沉淀装置、漂洗水污泥装置和漂洗水板框压滤机，所述漂洗水沉淀装置上设置有溢流槽，所述漂洗水沉淀模块通过溢流槽和漂洗水板框压滤机的滤液出口与漂洗水超滤模块连接；

6、所述漂洗水超滤模块包括依次连接的漂洗水砂滤装置、漂洗水超滤装置、第一超滤产水池；所述漂洗水砂滤装置包括依次连接的第一贮水池、漂洗水多介质过滤器、漂洗水自清洗过滤器，所述第一贮水池进水口与漂洗水沉淀装置的溢流槽和漂洗水板框压滤机的滤液出口连接，所述漂洗水超滤模块通过漂洗水自清洗过滤器与漂洗水超滤装置连接，所述第一超滤产水池出水口与一级反渗透装置的进水口连接。

7、作为一种优选的实施方式，所述漂洗水调节装置和漂洗水混合装置之间还设置有冷却塔，所述冷却塔用于冷却漂洗水。

8、作为一种优选的实施方式，所述母液沉淀模块包括依次连接的母液调节装置、母液一级反应装置、母液一级板框压滤机、母液一级滤液池、母液二级混合装置、母液二级沉淀装置、母液二级污泥装置和母液二级板框压滤机，所述母液沉淀模块通过母液二级沉淀装置上的溢流槽与母液超滤模块连接；

9、所述母液超滤模块包括依次连接的母液砂滤装置、母液超滤装置、第二滤液产水池；所述母液砂滤装置包括依次连接的第二贮水池、母液多介质过滤器、母液自清洗过滤器，所述第二贮水池与母液二级沉淀装置上的溢流槽连接，所述母液超滤模块通过母液自清洗过滤器与母液超滤装置连接，所述母液超滤模块通过第二超滤装置与浓水反渗透装置连接。

10、作为一种优选的实施方式，所述母液调节装置和母液一级反应装置之间设置有板框换热器，所述板框换热器用于冷却母液。

11、作为一种优选的实施方式，所述漂洗水沉淀装置和/或母液二级沉淀装置为内设有蜂窝斜管的沉淀池。

12、作为一种优选的实施方式，母液二级板框压滤机的滤液出口与所述母液二级沉淀装置连接。

13、作为一种优选的实施方式，所述漂洗水混合装置、漂洗水污泥装置、母液一级反应装置、母液二级反应装置均为安装有搅拌桨的容器。

14、作为一种优选的实施方式，所述漂洗水多介质过滤器上设有第一反洗进水口，所述第一反洗进水口与第一贮水池连接；和/或所述漂洗水多介质过滤器上设有第一反洗出水口，所述第一反洗出水口与漂洗水调节装置连接；和/或所述漂洗水超滤装置上设有第二反洗进水口，所述第二反洗进水口与所述第一超滤产水池连接，所述漂洗水超滤装置上设有第二反洗出水口，所述第二反洗出水口与漂洗水调节装置连接。

15、作为一种优选的实施方式，所述母液多介质过滤器上设置有第三反洗水进水口，所述第三反洗水进水口与第二贮水池连接，所述母液多介质过滤器上设置有第三反洗出水口，所述第三反洗出水口与母液调节装置连接；和/或所述母液超滤装置上设有第四反洗进水口，所述第四反洗进水口与所述第二超滤产水池连接，所述漂洗水超滤装置上设有第四反洗出水口，所述第四反洗出水口与母液调节装置连接。

16、本实用新型所提供的磷酸铁废水处理和盐回收装置至少具有以下优点：

17、(1)分别在漂洗水和母液的预处理中添加一冷却装置对初始废水进行降温处理，使得后续在按照预设参数操作时，减少温度的影响，保证重金属杂质等的去除效果；蒸发结晶模块产生的冷凝水重新回到系统中进行处理，二级反渗透装置的产水经冷却塔处理后与冷却装置连接进入系统冷却使用，并最终与硫酸铁生产车间连接用于硫酸铁生产消耗，将废水处理-淡水回用整合为一体化闭路循环，真正实现了废水零排放。

18、(2)母液分级预处理方案，保证了母液当中重金属和杂质能被有效去除，为后续反渗透膜装置平稳运行提供了保障。

19、(3)采用漂洗水预浓缩+混合母液二级浓缩+二级提纯的设计，使浓缩液中含盐量增加的同时，一定程度上减少了系统运行能耗。