[发明专利]一种磷酸铁废水中磷酸根和硫酸根的分步去除方法

说明书

本发明涉及一种磷酸铁废水中磷酸根和硫酸根的分步去除方法，包括如下步骤：(1)在磷酸铁废水中加入碱液调节pH值为4～11；(2)加入硫酸铁，进行沉淀反应；(3)再次加入碱液调节pH值为3～9；(4)加入絮凝剂，搅拌后静置，经固液分离得到滤液和含有磷酸铁的固体；(5)向步骤(4)所得滤液中加入氢氧化钙，沉淀反应，固液分离得到获得滤液和含有硫酸钙的固体；其中，所述碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的任意一种或至少两种的组合。实现了磷酸根与硫酸根的分别去除，回收得到硫酸钙，资源化程度高于现有技术。最终出水的磷酸根含量在0.5g/L以下，硫酸根的含量在1.5g/L以下。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种磷酸铁废水中磷酸根和硫酸根的分步去除方法。

背景技术

在磷酸铁的生产过程中，会产生大量含有高浓度磷酸根、硫酸根和氨氮的综合废水。磷酸铁废水中的污染物按离子表示为NH₄⁺(铵根离子)、SO₄^2-(硫酸根离子)、PO₄^3-(磷酸根离子)。如果处理不达标，其中的磷酸根和氨氮会对环境造成严重的污染。而且废水中高浓度的离子没有得到回收，造成资源浪费。传统的石灰投加法来同步去除废水中的磷酸根和硫酸根，产生大量混合污泥，无法处理，且无法回收，造成资源浪费和二次污染。

为了将磷酸根、硫酸根分别去除并回收，如果先去除硫酸根再去除磷酸根，能够与硫酸根发生沉淀反应的离子主要是钙离子和钡离子，但是钙离子和钡离子会同时与磷酸根也发生沉淀反应。如果先去除磷酸根再去除硫酸根，去除磷酸根时为调节pH值所加入的碱液类型和比例会影响后续硫酸根的去除，以及所回收的硫酸钙的纯度。目前将硫酸根和磷酸根分别去除的方法未见报道。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供磷酸铁废水中磷酸根和硫酸根的分步去除方法，旨在解决磷酸铁废水处理过程中磷酸根和硫酸根无法分步去除并回收的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种磷酸铁废水中磷酸根和硫酸根的分步去除方法，所述方法包括如下步骤：

(1)在磷酸铁废水中加入碱液调节pH值为4～11，例如4、5、6、7、8、9、10或11等；

(2)加入硫酸铁，进行沉淀反应；

(3)再次加入碱液调节pH值为3～9，例如3、4、5、6、7、8或9等；步骤(2)中加入硫酸铁后，因硫酸铁属于强酸弱碱盐，废水的pH值会降低，影响其反应环境，故再加入碱液调节pH值，一方面有助于沉淀完全，另一方面当硫酸铁的加入量不能使磷酸根充分沉淀时，不需要过滤且pH值为3～9范围内能使生成的沉淀与加入的碱液形成羟基络合物胶体，进一步吸附脱除磷酸根。

(4)加入絮凝剂，搅拌后静置，经固液分离得到滤液和含有磷酸铁的固体；絮凝剂的加入可加速沉淀颗粒的凝聚，形成更大颗粒的沉淀，使固液更容易分离；

(5)向步骤(4)所得滤液中加入氢氧化钙，沉淀反应，固液分离得到获得滤液和含有硫酸钙的固体；

其中，所述碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为：氢氧化钠与氨水的组合、氢氧化钾与氨水的组合、氢氧化钠与氢氧化钾的组合。本发明的碱液不影响后续硫酸根的分离，克服了现有技术中某些碱液的加入不利于后续硫酸根去除的技术难题。

本发明针对同时含有磷酸根、硫酸根和氨氮的磷酸铁废水，投加一定量的硫酸铁固体，使其与水中的磷酸根充分反应，生成磷酸铁沉淀，沉淀回收。废水中残余的硫酸根采用投加石灰生成硫酸钙回收去除。

本发明所述碱液优选包括氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中至少两种的组合。