一種磷酸廢水的處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理的應用領域，具體涉及一種磷酸廢水的處理方法。
【背景技術】
[0002]磷酸(Η3Ρ04)是一種重要的無機酸，中強酸，是化肥工業(yè)生產中重要的中間產品，主要用于化學肥料、工業(yè)磷酸鹽、飼料級磷酸鹽、醫(yī)藥磷酸鹽、食品磷酸及電子級磷酸等的生產。
[0003]磷酸生產過程中會產生大量的廢水。未經處理的廢水，其pH值可達2.0?2.6，氟化物可達400?2000mg/L，總磷可達900?1500mg/L，COD相對較低(50?200mg/L)，廢水的可生化性一般，污水水質較復雜。這是不允許直接排放的。因為這種污水的直接排放會引起河水pH的變化，毒殺魚類、水生物和植物。即使河水pH正常，若氟化物濃度經常保持50mg/L或更高，也將妨礙魚類的生長和繁殖。磷酸鹽進入水中后會使水體“富營養(yǎng)化”，這將使細菌、藻類及其他棲息物不得不進行重新調整以適應新的環(huán)境，嚴重時會因低等生物的過度繁殖而使水體缺氧、發(fā)臭，從而威脅魚類的生存。
[0004]目前磷酸廢水的凈化方法主要分兩類，一類是基礎處理方法，另一類是組合處理方法?；A處理方法包括化學沉淀法、混凝沉淀法、吸附法等，組合處理方法包括化學混凝沉淀法和化學沉淀吸附法等。
[0005]現(xiàn)今化學沉淀法多投加石灰乳沉淀，在用石灰乳沉淀處理磷酸廢水時，若投加過多，經濟性不太理想且增加了處理后排放的污泥量，若投加過少，除氟除磷效率不太理想?；炷恋矸ǘ嗖捎娩X鹽混凝，但鋁鹽混凝沉淀也存在著明顯的缺點，即使用范圍小，若含氟含磷量大，混凝劑使用量多，處理費用較大，產生污泥量多，且去除效果受攪拌條件、沉降時間等因素及水中陰離子的影響較大，出水水質不夠穩(wěn)定。吸附法多采用活性炭吸附，活性炭成本過高，且吸附法主要應用于低濃度含氟磷廢水的處理。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明目的在于處理磷酸廢水中產生的含氟磷廢水，以廢治廢，實現(xiàn)廢棄物資源化，以實現(xiàn)循環(huán)經濟和節(jié)能減排的設計思想。
[0007]為達到上述目的，采用技術方案如下:
[0008]—種磷酸廢水的處理方法，包括以下步驟:
[0009]1)堿性白泥中和沉淀階段:向含氟磷廢水中加入堿性白泥，在20°C — 80°C下攪拌反應lOmin—60min，靜置沉淀后，過濾；
[0010]2)吸附階段:所得濾液加入吸附劑，20°C — 40°C吸附6h — 16h，過濾；
[0011]3)吸附劑回收階段:所得濾渣回收，再處理得到吸附劑；
[0012]其中，所述吸附劑按以下方法制備而來:將粉煤灰加入氯化鋁水溶液在20°C —80°C下浸泡8h — 24h，抽濾，水洗、烘干后制成吸附劑；
[0013]所述吸附劑回收過程如下:將步驟2)所得濾渣加入氯化鋁水溶液在20°C — 80°C下浸泡8h — 24h，抽濾，水洗、烘干碾碎后制成吸附劑。
[0014]按上述方案，所述吸附階段重復二或三次。
[0015]按上述方案，所述的堿性白泥加入量為1 一 20g/L。
[0016]按上述方案，吸附劑加入量為6 — 14g/L。
[0017]按上述方案，所述的氯化鋁水溶液質量分數為5% —15%;氯化鋁水溶液與粉煤灰的用量比例為(10—20): 1 (mL/g)。
[0018]按上述方案，吸附劑加入量為6 — 14g/L。
[0019]本發(fā)明有益效果如下:
[0020]1)通過堿性白泥和粉煤灰兩種廢棄物，對磷酸生產過程中產生的廢水進行處理，實現(xiàn)了廢棄物資源化利用，變廢為寶，其工藝簡單、能耗低、成本低、易工業(yè)化；
[0021]2) “堿性白泥中和+改性粉煤灰吸附”的連續(xù)處理工藝來處理這一典型含氟磷廢水，廢水經處理后，氟離子的去除率為98.6%，總磷的去除率為99.1% ；
[0022]3)通過自制改性的粉煤灰作為吸附劑來對堿性白泥中和沉淀后的廢水進一步處理。與傳統(tǒng)的吸附劑相比，吸附容量更大，處理效率更高。
【具體實施方式】
[0023]以下實施例進一步闡釋本發(fā)明的技術方案，但不作為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0024]實施例1
[0025]取磷酸生產過程中產生的磷酸廢水(氟離子濃度為515mg/L，總磷的濃度為1202mg/L)50mL，加入堿性白泥0.05g，然后在溫度為30°C下反應lOmin，靜置沉淀后過濾；取濾液，加入改性粉煤灰0.3g，在溫度為30°C下反應6h，過濾，取濾液在相同的實驗條件下重復吸附兩次，過濾后取濾液測定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制備方法為:取10g氯化鋁加蒸餾水配成質量分數為5%的溶液，加入20g粉煤灰，在30°C下浸泡8h后，抽濾，并用蒸餾水洗至濾液呈中性，烘干。結果表明:氟離子的去除率為90.2%，總磷的去除率為
92.
[0026]實施例2
[0027]取磷酸生產過程中產生的磷酸廢水(氟離子濃度為515mg/L，總磷的濃度為1202mg/L)50mL，加入堿性白泥0.5g，然后在溫度為20°C下反應30min，靜置沉淀后過濾；取濾液，加入改性粉煤灰0.5g，在溫度為20°C下反應llh，過濾，取濾液在相同的實驗條件下重復吸附兩次，過濾后取濾液測定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制備方法為:取10g氯化鋁加蒸餾水配成質量分數為5%的溶液，加入20g粉煤灰，在30°C下浸泡8h后，抽濾，并用蒸餾水洗至濾液呈中性，烘干。結果表明:氟離子的去除率為91.5%，總磷的去除率為
93.
[0028]實施例3
[0029]取磷酸生產過程中產生的磷酸廢水(氟離子濃度為515mg/L，總磷的濃度為1202mg/L)50mL，加入堿性白泥0.5g，然后在溫度為20°C下反應30min，靜置沉淀后過濾；取濾液，加入改性粉煤灰0.5g，在溫度為20°C下反應llh，過濾，取濾液在相同的實驗條件下重復吸附兩次，過濾后取濾液測定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制備方法為:取10g氯化鋁加蒸餾水配成質量分數為10%的溶液，加入7g粉煤灰，在80°C下浸泡10h后，抽濾，并用蒸餾水洗至濾液呈中性，烘干。結果表明:氟離子的去除率為92.2%，總磷的去除率為
94.3% ο
[0030]實施例4
[0031]取磷酸生產過程中產生的磷酸廢水(氟離子濃度為515mg/L，總磷的濃度為1202mg/L) 50mL，加入堿性白泥l(xiāng)g，然后在溫度為80°C下反應60min，靜置沉淀后過濾；取濾液，加入改性粉煤灰0.7g，在溫度為40°C下反應16h，過濾，取濾液在相同的實驗條件下重復吸附兩次，過濾后取濾液測定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制備方法為:取10g氯化鋁加蒸餾水配成質量分數為10 %的溶液，加入7g粉煤灰，在80°C下浸泡10h后，抽濾，并用蒸餾水洗至濾液呈中性，烘干。結果表明:氟離子的去除率為96.7%，總磷的去除率為98.
[0032]實施例5
[0033]取磷酸生產過程中產生的磷酸廢水(氟離子濃度為515mg/L，總磷的濃度為1202mg/L) 50mL，加入堿性白泥l(xiāng)g，然后在溫度為80°C下反應60min，靜置沉淀后過濾；取濾液，加入改性粉煤灰0.7g，在溫度為40°C下反應16h，過濾，取濾液在相同的實驗條件下重復吸附兩次，過濾后取濾液測定清液中的氟和磷。改性粉煤灰的制備方法為:取10g氯化鋁加蒸餾水配成質量分數為15 %的溶液，加入4g粉煤灰，在20°C下浸泡24h后，抽濾，并用蒸餾水洗至濾液呈中性，烘干。結果表明:氟離子的去除率為95.9%，總磷的去除率為96.4% ο
【主權項】
1.一種磷酸廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟: 1)堿性白泥中和沉淀階段:向含氟磷廢水中加入堿性白泥，在20°c— 80°C下攪拌反應lOmin一60min，靜置沉淀后，過濾；2)吸附階段:所得濾液加入吸附劑，20°C— 40°C吸附6h — 16h，過濾，濾液達標排放； 3)吸附劑回收階段:步驟2)所得濾渣加入氯化鋁水溶液在20°C— 80°C下浸泡8h—24h，抽濾，水洗、烘干碾碎后回收得到吸附劑； 其中，所述吸附劑按以下方法制備而來:將粉煤灰加入氯化鋁水溶液在20°C — 80°C下浸泡8h — 24h，抽濾，水洗、烘干后制成吸附劑。2.如權利要求1所述磷酸廢水的處理方法，其特征在于所述吸附階段重復二或三次。3.如權利要求1所述磷酸廢水的處理方法，其特征在于所述的堿性白泥加入量為1一20g/Lo4.如權利要求1所述磷酸廢水的處理方法，其特征在于吸附劑加入量為6— 14g/L。5.如權利要求1所述磷酸廢水的處理方法，其特征在于所述的氯化鋁水溶液質量分數為5%—15% ;氯化鋁水溶液與粉煤灰的用量比例為(10—20): 1 (mL/g)。6.如權利要求1所述磷酸廢水的處理方法，其特征在于吸附劑加入量為6— 14g/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磷酸廢水的處理方法。向磷酸廢水中加入堿性白泥，在20℃—80℃下攪拌反應10min—60min，靜置沉淀后，過濾；所得濾液加入吸附劑，20℃—40℃吸附6h—16h，過濾；所得濾渣回收，再處理得到吸附劑；其中，吸附劑按以下方法制備而來：將粉煤灰加入氯化鋁水溶液在20℃—80℃下浸泡8h—24h，抽濾，水洗、烘干后制成吸附劑；本發(fā)明通過堿性白泥和粉煤灰兩種廢棄物，對磷酸生產過程中產生的廢水進行處理，氟離子的去除率為98.6％，總磷的去除率為99.1％，實現(xiàn)了廢棄物資源化利用，變廢為寶，其工藝簡單、能耗低、成本低、易工業(yè)化。
【IPC分類】C02F1/52, C02F103/34, B01J20/30, C02F1/28
【公開號】CN105330000
【申請?zhí)枴緾N201510944040
【發(fā)明人】杜險峰, 張莉
【申請人】武漢工程大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年12月16日