[发明专利]膜分离技术去除磷化工酸性废水中易结垢组分的方法

说明书

本发明公开了一种膜分离技术去除磷化工酸性废水中易结垢组分的方法。该方法步骤如下：（1）采用化学法对酸性废水进行预处理，将废水中氟离子的去除率在95%以上，氟硅酸根的去除率在90%以上，得到预处理水；（２）对预处理水进行超滤处理，将废水中悬浮物去除90%以上，浊度去除60%以上，得到一次处理水；（３）将一次处理水用反渗透膜分离处理，脱盐率达90%以上，得到产水。本发明的方法处理效果好，投资少，操作简单，容易实施，且适用范围广。

技术领域

本发明属于化学工程领域和环境工程领域，具体来说，涉及磷化工企业副产的酸性废水的回收利用领域。

技术背景

随着全球工业持续发展，随之产生的废水处理问题逐渐受到人们的关注，若处理不当而排放会导致水质败坏，破坏水产资源和影响生活与生产用水。近几年其排放量虽有所下降，但基数仍较大，且排放达标率和重复利用率很低。随着我国水环境标准的不断提高，企业污水排放要求越来越严格，越来越多的企业在循环经济概念的指导下，努力实现工厂污水零排放。

基于此，来自磷化工企业的酸性废水，常需要通过较长的回水管道，输送到磷矿选矿厂用于选矿，使整个化工厂做到废水零排放，达到世界先进环保水平。酸性废水在循环利用的过程中，易结垢离子日积月累，浓度逐渐增大，最终达到过饱和状态，在溶液中结晶析出，附着在管道内壁表面，随着晶核的形成、长大并聚集其他物质，形成致密坚硬的垢块。输送管道结垢会造成管道有效流通截面积变小、压力损失，有效通量也相应减小，当减小到一定程度会严重影响运输能力，以至于被迫停工检修，耗费大量的人力物力和时间，使生产效率或输送效率大大下降，严重影响了经济效益。另外管道结垢还会诱发管道局部腐蚀，导致管道漏失频繁，使管道穿孔，造成管道的破坏。因此有必要对酸性废水中易结垢组分进行处理。

在酸性废水中加入阻垢剂、防垢剂等方法是常用的阻垢方法，但此法并不能完全有效缓解回水管道结垢的现象。故选择通过降低盐浓度来防止结垢是必由之路。对于盐分的去除，现在较为成熟的工艺有电渗析、热法、离子交换法和反渗透等。电渗析法的脱盐率和回收率与反渗透相比都较低，且能耗较高，设备易结垢；热法需运用在有热量大量富集的地方，否则经济性不佳；离子交换法的脱盐率虽然高，但受废水中盐的质量浓度的影响较大。除此而外，工业废水传统的处理方式-氧化还原法、生化处理法、蒸发浓缩技术等，也存在高投资、操作繁琐、能耗高等缺点。

膜分离技术作为21世纪新型水处理技术，在海水淡化、医药、食品等行业有广泛的应用。根据膜孔径大小和分离原理的不同，膜分离技术可以分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）等膜分离技术。与传统的工业废水处理方法相比，膜分离技术更加高效，操作简单，在低能耗情况下为工厂提供回水利用的同时，还能够回收一些有用资源，降低了工厂成本，对优化工厂资源配置，提高发展效益以及保护生态环境起到了积极的作用，因此在废水处理中逐渐得到运用与推广。针对工业废水所含杂质不同与分离要求的不同，微滤、超滤、纳滤、反渗透等在废水处理中都得到了一定的应用。目前未见到有用膜分离技术处理磷化工企业副产酸性废水的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种利用“超滤+反渗透”膜分离技术，对磷化工企业副产的酸性废水中易结垢组分进行去除的方法。

本发明的技术方案是：一种膜分离技术去除磷化工酸性废水中易结垢组分的方法，操作步骤包括：

（1）采用化学法对酸性废水进行预处理，得到预处理水；

（２）对预处理水进行超滤处理，得到一次处理水；

（３）将一次处理水用反渗透膜分离处理，得到产水。

上述酸性废水可以来自生产磷肥、磷酸、磷酸盐等磷化工生产企业，或磷矿选矿企业，或磷石膏渣场等产生的酸性工业废水，且不限于此。废水pH值在1-6之间，可以含有磷酸，硫酸，氢氟酸，氟硅酸或其他有机、无机酸等酸性物质，以及相应的铵盐、钙盐、镁盐、钾盐或铁盐等。