申请日2019.04.04
公开(公告)日2019.06.28
IPC分类号C02F9/04; C02F103/06; C02F101/14; C02F101/10
摘要
本发明提供了一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置和其处理方法，处理装置包括依次连接的预处理系统、超滤处理系统、RO处理系统。本发明能够有效将渗滤液中磷氟资源进行提浓回收利用，产水能够回用于生产用水，减少生产取水的成本，系统不产生或大幅度减少污泥的产生，系统产水水质稳定回用，运行成本大幅度的低于传统方法，系统易于管理和操作。
权利要求书
1.一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其特征在于，包括依次连接的预处理系统、超滤处理系统、RO处理系统;所述的预处理系统包括依次连接的混凝反应池、中间水池;所述的超滤处理系统包括依次连接的高效过滤装置、换热装置、自清洗过滤装置、超滤装置、超滤水池;所述的RO处理系统包括依次连接的保安过滤装置一、一级RO装置、一级RO产水池、一级RO浓水池、保安过滤器装置二、二级RO装置、二级RO产水池、二级RO浓水池、脱盐水装置;
所述的预处理系统中的中间水池通过超滤提升泵进入超滤处理系统的高效过滤装置中;
所述的超滤水池通过一级RO进水泵进入保安过滤装置一，保安过滤装置一的出水通过高压泵一加压进入一级RO装置;所述的一级RO装置的浓水回用至磷酸生产过程中，所述的一级RO装置的产水进入一级RO产水池，调节产水的PH，控制在7-8之间;所述的一级RO产水池通过二级RO进水泵进入保安过滤装置二，保安过滤装置二的出水通过高压泵二加压进入二级RO装置处理后进入二级RO产水池;所述的二级RO装置的浓水回流至超滤水池再处理，所述的二级RO装置的产水进入脱盐水装置处理后回用;
所述的一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置还包括再生水系统，所述的再生水系统包括再生水收集池，用于收集高效过滤装置的反洗水和超滤装置的反洗水以及浓水，所述的再生水收集池通过再生水提升泵进入混凝反应池再处理。
2.根据权利要求1所述的一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其特征在于，所述的预处理系统还包括污泥处理装置，收集混凝反应池中的污泥，处理后外运。
3.根据权利要求1所述的一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其特征在于，所述的混凝反应池中设置有潜水搅拌机连续搅拌。
4.根据权利要求1所述的一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其特征在于，所述的混凝反应池通过加入特定的在PH<3条件下能够有较好处理效果的混凝剂和絮凝剂，通过带有正/负电性的基团和水中带有负/正电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，使酸性渗滤液中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒沉淀下来。
5.根据权利要求1所述的一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其特征在于，所述的超滤系统中高效过滤装置的过滤材料选用耐酸的无烟煤、果壳滤料、泡沫滤珠、颗粒活性炭、纤维滤料;所述的超滤系统中超滤装置的超滤膜选用在PH<3均能耐酸的乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成，或者聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜。
6.根据权利要求1所述的一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其特征在于，所述的一级RO装置和二级RO装置的RO膜均为特制的耐酸抗污染反渗透膜;所述的一级RO运行压力在1.3-2.2MPa之间，二级RO运行压力在0.3-1.0MPa之间。
7.根据权利要求1所述的一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理：所述磷石膏堆场渗滤液的预处理为通过投加混凝剂和絮凝剂反应后使酸性渗滤液中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒沉淀下来，上清液进入中间水池，污泥进入污泥处理装置处理后外运;
(2)超滤处理：排入中间水池经超滤提升泵提升投加絮凝剂和杀菌剂后至高效过滤装置入除悬浮物、有机物、细菌、降低浊度等指标后进入换热装置换热，然后通过自清洗过滤装置进一步降低浊度，使其满足进入超滤工艺水质要求;自清洗过滤装置截留微细颗粒物质，避免超滤膜被大颗粒物质堵塞或划伤;自清洗过滤装置出水进入超滤膜，去除SS、胶体及大部分细菌，超滤出水浊度<0.2NTU，SDI<3后产水汇集至超滤水池;
(3)RO处理：超滤产池清水通过一级RO进水泵提升后投加阻垢剂和还原剂依次通过保安滤装置一、高压泵一后进入一级RO装置进行浓缩;一级RO装置浓水回收利用;一级RO装置淡水进入一级RO产水池再通过调节PH后经二级RO提升后投加阻垢剂依次通过保安滤装置二、高压泵二后进入二级RO装置进行脱盐，二级RO装置浓水返回超滤产水池再处理，二级RO装置淡水进入脱盐水装置处理后回用;
(4)再生水处理：高效过滤器反洗水、超滤反洗水和浓水进入再生水收集池经再生水提升泵提升进入混凝反应池再处理。
说明书
一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置和其处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体来说涉及一种磷石膏堆场渗滤液资源化回收利用技术的处理装置和方法。
背景技术
磷石膏是在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙。磷石膏中所含氟化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染的主要因素。磷石膏的大量堆存，不仅侵占了土地资源，而且由于风蚀、雨蚀造成了大气、水系及土壤的污染。长时间接触磷石膏，可能导致人的死亡或病变。在磷石膏填埋或堆置过程中由于雨水作用会产生渗滤液，渗滤液中磷、氟含量很高，pH很低。一旦渗入到地下后，不仅造成大量的磷氟资源的浪费，而且严重污染附近的地下水和地表水资源，对附近的流域和居民生活都造成非常严重的影响。如果能进行有效的回用处理，对污染防治、经济效益、持续发展等多方面有着十分重要的意义。
目前磷石膏渗滤液处理的工艺大多数选择以下方法：
中和沉淀法：利用生石灰进行中和沉淀，最后得到以磷酸钙和氟化钙为主要成分的废渣。此方法的缺点在于高含量的磷氟导致需要的生石灰的量很多，产生的渣量也很多，不仅药剂成本高，而且在以渣定产的模式下，严重的影响了企业的生存和发展。
封闭循环利用法：利用与生产系统污水混合，进入球磨机，进行湿法磨矿，制成矿浆，然后经萃取槽反应，进入过滤系统，将过滤后的磷石膏运输至磷石膏堆场，使磷石膏堆场滤液封闭循环利用，此方法的缺点在于磷石膏中杂质含量的不断累积，矿浆的有效质量浓度会大打折扣，不能够有效的长期连续运行，而且过滤后的磷石膏依然存在产生污染的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能够有效将渗滤液中磷氟资源进行提浓回收利用，产水能够回用于生产用水，减少生产取水的成本，系统不产生或大幅度减少污泥的产生，系统产水水质稳定回用，运行成本大幅度的低于传统方法，系统易于管理和操作，完全能够实现自动化控制的一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置及其处理方法。
本发明目的及解决其主要技术问题是采用以下方法来实现的：
一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置包括依次连接的预处理系统、超滤处理系统、RO处理系统;所述的预处理系统包括依次连接的混凝反应池、中间水池;所述的超滤处理系统包括依次连接的高效过滤装置、换热装置、自清洗过滤装置、超滤装置、超滤水池;所述的RO处理系统包括依次连接的保安过滤装置一、一级RO装置、一级RO产水池、一级RO浓水池、保安过滤器装置二、二级RO装置、二级RO产水池、二级RO浓水池、脱盐水装置;
所述的预处理系统中的中间水池通过超滤提升泵进入超滤处理系统的高效过滤装置中;
所述的超滤水池通过一级RO进水泵进入保安过滤装置一，保安过滤装置一的出水通过高压泵一加压进入一级RO装置;所述的一级RO装置的浓水回用至磷酸生产过程中，所述的一级RO装置的产水进入一级RO产水池，调节产水的PH，控制在7-8之间;所述的一级RO产水池通过二级RO进水泵进入保安过滤装置二，保安过滤装置二的出水通过高压泵二加压进入二级RO装置处理后进入二级RO产水池;所述的二级RO装置的浓水回流至超滤水池再处理，所述的二级RO装置的产水进入脱盐水装置处理后回用;
一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置还包括再生水系统，所述的再生水系统包括再生水收集池，用于收集高效过滤装置的反洗水和超滤装置的反洗水以及浓水，所述的再生水收集池通过再生水提升泵进入混凝反应池再处理。
上述一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其中，所述的预处理系统还包括污泥处理装置，收集混凝反应池中的污泥，处理后外运。
上述一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其中，所述的混凝反应池在池底靠近池壁处设置有潜水搅拌机，连续搅拌。
上述一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其中，所述的混凝反应池通过加入特定的在PH<3条件下能够有较好处理效果的混凝剂和絮凝剂，混凝剂为改性的棕褐色聚合氯化铝，絮凝剂为分子量在1000左右的阳离子聚丙烯酰胺，混凝剂和絮凝剂通过带有正(负)电性的基团和水中带有负(正)电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，使酸性渗滤液中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒沉淀下来。
上述一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其中，所述的超滤系统通过加压和微孔滤膜的作用下，进一步截留酸性渗滤液中细小的微粒、胶体、细菌、热源和有机物细，保证进入一级RO装置的水质;所述的超滤系统中高效过滤装置的过滤材料选用耐酸的无烟煤、果壳滤料、泡沫滤珠、颗粒活性炭、纤维滤料等;所述的超滤系统中超滤装置的超滤膜选用在PH<3均能耐酸的乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成，或者聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。
上述一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其中，所述一级RO装置通过高压泵一加压处理，将原水浓缩后回用至生产过程中，产水进入一级RO产水池通过调节PH在7-8之间进入二级RO装置处理，二级RO装置的浓水回流至超滤水池再处理，产水进入脱盐水装置处理后回用。
上述一种磷石膏堆场渗滤液的回用处理装置，其中：所述的一级RO装置和二级RO装置的RO膜均为特制的耐酸抗污染反渗透膜;所述的一级RO运行压力在1.3-2.2MPa之间，二级RO运行压力在0.3-1.0MPa之间。
本发明的一种磷石膏堆场渗滤液的回用的处理方法，包括以下步骤：
(1)预处理：所述磷石膏堆场渗滤液的预处理为通过投加混凝剂和絮凝剂反应后使酸性渗滤液中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒沉淀下来，上清液进入中间水池，污泥进入污泥处理装置处理后外运，所述的混凝剂为改性的棕褐色聚合氯化铝，絮凝剂为分子量在1000左右的阳离子聚丙烯酰胺;
(2)超滤处理：排入中间水池经超滤提升泵提升投加阳离子聚丙烯酰胺和次氯酸钠或异噻唑啉等杀菌剂后至高效过滤装置入除悬浮物、有机物、细菌、降低浊度等指标后进入换热装置换热，然后通过自清洗过滤装置进一步降低浊度，使其满足进入超滤工艺水质要求;自清洗过滤装置截留微细颗粒物质，避免超滤膜被大颗粒物质堵塞或划伤;自清洗过滤装置出水进入超滤膜，去除SS、胶体及大部分细菌，超滤出水浊度<0.2NTU，SDI<3后产水汇集至超滤水池;
(3)RO处理：超滤产池清水通过一级RO进水泵提升后投加含磷小分子或有机物高分子直链型聚合物或树枝状聚合物的阻垢剂和亚硫酸氢钠或硫代硫酸钠等还原剂依次通过保安滤装置一、高压泵一后进入一级RO装置进行浓缩;一级RO装置浓水回收利用;一级RO装置淡水进入一级RO产水池再通过调节PH后经二级RO提升后投加阻垢剂依次通过保安滤装置二、高压泵二后进入二级RO装置进行脱盐，二级RO装置浓水返回超滤产水池再处理，二级RO装置淡水进入脱盐水装置处理后回用;
(4)再生水处理：高效过滤器反洗水、超滤反洗水和浓水进入再生水收集池经再生水提升泵提升进入混凝反应池再处理。
本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明有以下优点：将磷石膏堆场渗滤液进行预处理，保证了水质的稳定;渗滤液中磷氟含量高，通过一级RO处理，有效的将磷氟的含量进行浓缩，达到生产回用的要求，有效的回收了磷氟资源，避免了污染;渗滤液中酸性强，通过调节PH进入二级RO处理，既能够有效的进一步除去一级RO产水的磷氟含量，又产生了符合生产中所需的脱盐水，提高了水的利用率，避免了二次污染;超滤装置、RO处理装置为全自动控制设备，便于运行和维护;整套处理系统占地面积小，投资省，运行费用低;能够保证高效稳定的出水。
