公布日：2022.10.25
申请日：2022.07.01
分类号：C02F9/10(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/463(2006.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本发明公开了磷酸铁水洗废水处理系统及处理方法，属于磷酸铁水洗废水处理领域，磷酸铁水洗废水处理系统，包括依次连接的收集池、化学絮凝及电絮凝一体设备、沉淀池、过滤系统、除杂树脂系统、超滤系统、第一水箱、一级RO系统、第二水箱、二级RO系统、第三水箱、电渗析系统、第六水箱、MVR蒸发器、第一结晶器、蒸发母液池、双效蒸发器、以及第二结晶器，一级RO系统的淡水出口通过管道与第四水箱连接，第四水箱的出水口通过管道连接有脱盐RO系统，脱盐RO系统的浓水出口通过管道与第一水箱连接，脱盐RO系统的淡水出口通过管道与第五水箱连接，第五水箱的出水口通过管道与脱氨树脂系统连接。本发明实现磷酸铁水洗废水的无害化、减量化、资源化。
权利要求书
1.磷酸铁水洗废水处理系统，其特征在于：包括依次连接的收集池、化学絮凝及电絮凝一体设备、沉淀池、过滤系统、除杂树脂系统、超滤系统、第一水箱、一级RO系统、第二水箱、二级RO系统、第三水箱、电渗析系统、第六水箱、MVR蒸发器、第一结晶器、蒸发母液池、双效蒸发器、以及第二结晶器；所述沉淀池的排泥口通过管道与污泥浓缩池连接，所述污泥浓缩池的排泥口与板框压滤机连接；所述一级RO系统的淡水出口通过管道与第四水箱连接，所述第四水箱的出水口通过管道连接有脱盐RO系统，所述脱盐RO系统的浓水出口通过管道与所述第一水箱连接，所述脱盐RO系统的淡水出口通过管道与第五水箱连接，所述第五水箱的出水口通过管道与脱氨树脂系统连接；所述二级RO系统的淡水出口、电渗析系统的淡水出口、MVR蒸发器的冷凝水出口、双效蒸发器的冷凝水出口均通过管道与第一水箱连接。
2.根据权利要求1所述的磷酸铁水洗废水处理系统，其特征在于：所述收集池、过滤系统、以及超滤系统的进水速率均为80 100m3/h；所述一级RO系统的进水速率为200 250m3/h；所述第二水箱的进水速率为60 75m3/h；所述第三水箱的进水速率为25 30m3/h；所述电渗析系统的进水速率为45 55m3/h；所述第六水箱的进水速率为10 15m3/h；所述MVR蒸发器的进水速率为30 35m3/h；所述蒸发母液池的进水速率为1.5 2.5m3/h；所述第四水箱的进水速率为150 170m3/h；所述第五水箱的进水速率为130 135m3/h。
3.根据权利要求1所述的磷酸铁水洗废水处理系统，其特征在于：所述化学絮凝及电絮凝一体设备包括化学絮凝箱、第一进水管、搅拌器、第一泵、第一进液管、第二泵、第二进液管、密封轴承、第三进液管、第二进水管、电絮凝箱、电极组、电控箱、出水管、以及雾化喷头；所述电絮凝箱的顶部固定有化学絮凝箱，所述化学絮凝箱的右侧壁的上方固定连通有第一进水管，所述化学絮凝箱的左侧壁的下方固定连通有第二进水管，所述第二进水管的出水端固定连通于所述电絮凝箱的左侧壁的上方，所述电絮凝箱的右侧壁的下方固定连通有出水管；所述化学絮凝箱的顶部固定有搅拌器，所述搅拌器具有两个搅拌端，其中一个所述搅拌端相对于另一个所述搅拌端倾斜设置；所述搅拌器具有竖直设置的第一搅拌轴，所述第一搅拌轴呈中空设置，所述第一搅拌轴内部的上方嵌设有密封轴承，所述第三进液管插设于所述密封轴承的内圈内，所述搅拌器左右两侧的所述化学絮凝箱的顶部分别固定有第一泵和第二泵，所述第一泵通过第一进液管与所述第三进液管固定连通，所述第二泵通过第二进液管与所述第三进液管固定连通；所述第一搅拌轴的底端固定连通有雾化喷头；所述电絮凝箱的内部间隔设置有多组电极组，每组电极组均包括两个呈S型的电极板，所述电絮凝箱的顶部固定有电控箱，所述电控箱为所述电极组供电。
4.根据权利要求3所述的磷酸铁水洗废水处理系统，其特征在于：化学絮凝及电絮凝一体设备还包括真空泵和流量阀；所述化学絮凝箱的左侧壁的上方固定有真空泵，所述真空泵的抽气端与化学絮凝箱的上部连通；所述第一进水管、第二进水管、以及出水管上均设置有流量阀。
5.根据权利要求3所述的磷酸铁水洗废水处理系统，其特征在于：所述电极板包括框架、格栅部、接线部、以及插接部；所述框架的内部固定有格栅部，所述框架的底部固定有插接部，所述框架、格栅部、以及插接部均位于所述电絮凝箱的内部，所述框架的顶部固定有接线部，所述接线部延伸出所述电絮凝箱。
6.根据权利要求5所述的磷酸铁水洗废水处理系统，其特征在于：化学絮凝及电絮凝一体设备还包括绝缘底座，所述绝缘底座可拆卸固定于所述电絮凝箱内部的底壁，所述绝缘底座的顶部具有用于所述插接部插装的沿绝缘底座长度方向等距间隔设置的多个插槽。
7.根据权利要求6所述的磷酸铁水洗废水处理系统，其特征在于：还包括密封罩，所述电絮凝箱的顶部具有螺纹开口，所述密封罩密封螺接于所述螺纹开口，且将所述接线部包围在内。
8.根据权利要求3所述的磷酸铁水洗废水处理系统，其特征在于：所述电控箱内具有用于周期性改变电源的电流方向的时间继电器，以使每组电极组的两个电极板的正负极发生转变。
9.根据权利要求3所述的磷酸铁水洗废水处理系统，其特征在于：所述搅拌器包括第一搅拌轴、第一轴承座、搅拌叶、从动轮、主动轮、皮带、第一锥齿轮、第二锥齿轮、电机、转轴、第二轴承座、第二搅拌轴、以及螺旋叶片；所述电机固定于所述化学絮凝箱顶部的左侧，所述电机的顶部固定有转轴，所述转轴上固定有主动轮和第一锥齿轮，所述第一锥齿轮位于所述主动轮的下方，所述第一轴承座固定于所述化学絮凝箱顶部的右侧，所述第一搅拌轴的下端穿过所述第一轴承座且延伸至所述化学絮凝箱的内部固定有搅拌叶，所述第一搅拌轴的上部固定有从动轮，所述从动轮和主动轮之间通过皮带传动连接；所述第二轴承座固定于所述化学絮凝箱的顶部，且位于所述电机的左侧，所述第二搅拌轴穿过所述第二轴承座，且延伸至化学絮凝箱的内部固定有螺旋叶片，所述第二搅拌轴的顶端固定有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合；所述第二搅拌轴朝向所述第一搅拌轴倾斜设置；所述搅拌叶上开设有孔径从一侧至另一侧递减的消泡孔。
10.磷酸铁水洗废水处方法，其特征在于，采用如权利要求1 9任一项所述的磷酸铁水洗废水处理系统进行处理，包括以下步骤：将磷酸铁水洗废水输送至收集池内进行收集，收集池收集的磷酸铁水洗废水进入化学絮凝及电絮凝一体设备，加入氨水调节pH值至碱性，加入絮凝剂，通过化学絮凝处理后，通电进行电絮凝处理，絮凝处理完毕后的磷酸铁水洗废水进入沉淀池进行沉淀处理，沉淀池产生的污泥进入污泥浓缩池进行污泥浓缩处理，污泥浓缩池产生的浓缩污泥进入板框压滤机进行压滤处理，得污泥，取沉淀池的上清液进入过滤系统进行过滤处理脱除胶体悬浮物，处理完毕后的废水进入除杂树脂系统进行软化处理，出水经过超滤系统进行过滤，进一步去除胶体悬浮物，超滤系统产生的透过液进入第一水箱收集，往第一水箱内添加硫酸调节pH值至酸性，第一水箱出水输送至一级RO系统进行浓缩处理；一级RO系统产生的浓水进入第二水箱内收集，第二水箱出水进入二级RO系统再次进行浓缩处理，二级RO系统产生的浓水进入第三水箱收集，二级RO系统产生的淡水回流至第一水箱收集，第三水箱出水进入电渗析系统进行深度浓缩处理，电渗析系统产生的浓水进入第六水箱收集，电渗析系统产生的淡水回流至第一水箱收集，第六水箱出水进入MVR蒸发器再进行深度浓缩处理，MVR蒸发器产生的浓缩液进入第一结晶器进行结晶处理，得硫酸铵，MVR蒸发器产生的冷凝水回流至第一水箱收集，第一结晶器产生的母液进入蒸发母液池收集，蒸发母液池出水进入双效蒸发器再次进行浓缩处理，双效蒸发器产生的冷凝水回流至第一水箱收集，双效蒸发器产生的浓缩液进入第二结晶器进行结晶处理，得磷酸二氢铵；一级RO系统产生的淡水进入第四水箱收集，第四水箱出水进入脱盐RO系统进行脱盐处理，脱盐RO系统产生的浓水回流至第一水箱收集，脱盐RO系统产生的淡水进入第五水箱收集，第五水箱出水进入脱氨树脂系统进行脱氨处理，脱氨树脂系统产生的淡水回用或达标排放。
发明内容
本发明的目的在于提出一种磷酸铁水洗废水处理系统及处理方法，实现磷酸铁水洗废水的无害化、减量化、资源化。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的磷酸铁水洗废水处理系统，包括依次连接的收集池、化学絮凝及电絮凝一体设备、沉淀池、过滤系统、除杂树脂系统、超滤系统、第一水箱、一级RO系统、第二水箱、二级RO系统、第三水箱、电渗析系统、第六水箱、MVR蒸发器、第一结晶器、蒸发母液池、双效蒸发器、以及第二结晶器，沉淀池的排泥口通过管道与污泥浓缩池连接，污泥浓缩池的排泥口与板框压滤机连接，一级RO系统的淡水出口通过管道与第四水箱连接，第四水箱的出水口通过管道连接有脱盐RO系统，脱盐RO系统的浓水出口通过管道与第一水箱连接，脱盐RO系统的淡水出口通过管道与第五水箱连接，第五水箱的出水口通过管道与脱氨树脂系统连接，二级RO系统的淡水出口、电渗析系统的淡水出口、MVR蒸发器的冷凝水出口、双效蒸发器的冷凝水出口均通过管道与第一水箱连接。
优选地，收集池、过滤系统、以及超滤系统的进水速率均为80 100m3/h，一级RO系统的进水速率为200 250m3/h，第二水箱的进水速率为60 75m3/h，第三水箱的进水速率为25 30m3/h，电渗析系统的进水速率为45 55m3/h，第六水箱的进水速率为10 15m3/h，MVR蒸发器的进水速率为30 35m3/h，蒸发母液池的进水速率为1.5 2.5m3/h，第四水箱的进水速率为150 170m3/h，第五水箱的进水速率为130 135m3/h。
优选地，化学絮凝及电絮凝一体设备包括化学絮凝箱、第一进水管、搅拌器、第一泵、第一进液管、第二泵、第二进液管、密封轴承、第三进液管、第二进水管、电絮凝箱、电极组、电控箱、出水管、以及雾化喷头，电絮凝箱的顶部固定有化学絮凝箱，化学絮凝箱的右侧壁的上方固定连通有第一进水管，化学絮凝箱的左侧壁的下方固定连通有第二进水管，第二进水管的出水端固定连通于电絮凝箱的左侧壁的上方，电絮凝箱的右侧壁的下方固定连通有出水管，化学絮凝箱的顶部固定有搅拌器，搅拌器具有两个搅拌端，其中一个搅拌端相对于另一个搅拌端倾斜设置，搅拌器具有竖直设置的第一搅拌轴，第一搅拌轴呈中空设置，第一搅拌轴内部的上方嵌设有密封轴承，第三进液管插设于密封轴承的内圈内，搅拌器左右两侧的化学絮凝箱的顶部分别固定有第一泵和第二泵，第一泵通过第一进液管与第三进液管固定连通，第二泵通过第二进液管与第三进液管固定连通，第一搅拌轴的底端固定连通有雾化喷头，电絮凝箱的内部间隔设置有多组电极组，每组电极组均包括两个呈S型的电极板，电絮凝箱的顶部固定有电控箱，电控箱为电极组供电。
优选地，化学絮凝及电絮凝一体设备还包括真空泵和流量阀，化学絮凝箱的左侧壁的上方固定有真空泵，真空泵的抽气端与化学絮凝箱的上部连通，第一进水管、第二进水管、以及出水管上均设置有流量阀。
优选地，电极板包括框架、格栅部、接线部、以及插接部，框架的内部固定有格栅部，框架的底部固定有插接部，框架、格栅部、以及插接部均位于电絮凝箱的内部，框架的顶部固定有接线部，接线部延伸出电絮凝箱。
优选地，化学絮凝及电絮凝一体设备还包括绝缘底座，绝缘底座可拆卸固定于电絮凝箱内部的底壁，绝缘底座的顶部具有用于插接部插装的沿绝缘底座长度方向等距间隔设置的多个插槽；
优选地，还包括密封罩，电絮凝箱的顶部具有螺纹开口，密封罩密封螺接于螺纹开口，且将接线部包围在内。
优选地，电控箱内具有用于周期性改变电源的电流方向的时间继电器，以使每组电极组的两个电极板的正负极发生转变。
优选地，搅拌器包括第一搅拌轴、第一轴承座、搅拌叶、从动轮、主动轮、皮带、第一锥齿轮、第二锥齿轮、电机、转轴、第二轴承座、第二搅拌轴、以及螺旋叶片，电机固定于化学絮凝箱顶部的左侧，电机的顶部固定有转轴，转轴上固定有主动轮和第一锥齿轮，第一锥齿轮位于主动轮的下方，第一轴承座固定于化学絮凝箱顶部的右侧，第一搅拌轴的下端穿过第一轴承座且延伸至化学絮凝箱的内部固定有搅拌叶，第一搅拌轴的上部固定有从动轮，从动轮和主动轮之间通过皮带传动连接，第二轴承座固定于化学絮凝箱的顶部，且位于电机的左侧，第二搅拌轴穿过第二轴承座，且延伸至化学絮凝箱的内部固定有螺旋叶片，第二搅拌轴的顶端固定有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第二搅拌轴朝向第一搅拌轴倾斜设置，搅拌叶上开设有孔径从一侧至另一侧递减的消泡孔。
本发明还提供磷酸铁水洗废水处方法，采用如上述的磷酸铁水洗废水处理系统进行处理，包括以下步骤：将磷酸铁水洗废水输送至收集池内进行收集，收集池收集的磷酸铁水洗废水进入化学絮凝及电絮凝一体设备，加入氨水调节pH值至碱性，加入絮凝剂，通过化学絮凝处理后，通电进行电絮凝处理，絮凝处理完毕后的磷酸铁水洗废水进入沉淀池进行沉淀处理，沉淀池产生的污泥进入污泥浓缩池进行污泥浓缩处理，污泥浓缩池产生的浓缩污泥进入板框压滤机进行压滤处理，得污泥，取沉淀池的上清液进入过滤系统进行过滤处理脱除胶体悬浮物，处理完毕后的废水进入除杂树脂系统进行软化处理，出水经过超滤系统进行过滤，进一步去除胶体悬浮物，超滤系统产生的透过液进入第一水箱收集，往第一水箱内添加硫酸调节pH值至酸性，第一水箱出水输送至一级RO系统进行浓缩处理，一级RO系统产生的浓水进入第二水箱内收集，第二水箱出水进入二级RO系统再次进行浓缩处理，二级RO系统产生的浓水进入第三水箱收集，二级RO系统产生的淡水回流至第一水箱收集，第三水箱出水进入电渗析系统进行深度浓缩处理，电渗析系统产生的浓水进入第六水箱收集，电渗析系统产生的淡水回流至第一水箱收集，第六水箱出水进入MVR蒸发器再进行深度浓缩处理，MVR蒸发器产生的浓缩液进入第一结晶器进行结晶处理，得硫酸铵，MVR蒸发器产生的冷凝水回流至第一水箱收集，第一结晶器产生的母液进入蒸发母液池收集，蒸发母液池出水进入双效蒸发器再次进行浓缩处理，双效蒸发器产生的冷凝水回流至第一水箱收集，双效蒸发器产生的浓缩液进入第二结晶器进行结晶处理，得磷酸二氢铵。一级RO系统产生的淡水进入第四水箱收集，第四水箱出水进入脱盐RO系统进行脱盐处理，脱盐RO系统产生的浓水回流至第一水箱收集，脱盐RO系统产生的淡水进入第五水箱收集，第五水箱出水进入脱氨树脂系统进行脱氨处理，脱氨树脂系统产生的淡水回用或达标排放。
本发明的有益效果为：
1、采用化学絮凝及电絮凝一体设备，集化学絮凝和电絮凝于一体，减少絮凝剂的使用的同时减少二次污染，并且采用两种不同形式的絮凝处理，更有利于絮凝体的产生，有利于后续沉淀。采用化学絮凝及电絮凝一体设备对废水进行软化，结合沉淀池和过滤系统，预脱除废水的浊度/硬度。通过除杂树脂系统深度脱除COD，进行废水软化。再通过超滤系统进行胶体悬浮物的深度脱除，并且能够去除废水中的细菌。经过软化除杂后，开始进行浓缩处理，通过一级RO系统进行初次浓缩，初次浓缩产生的淡水通过脱盐RO系统进行脱盐处理。脱盐处理后的废水通过脱氨树脂进行脱氨处理，处理后的淡水可回用或者达标排放，无污染，实现磷酸铁水洗废水的减量化和无害化处理。初次浓缩产生的浓水在经过二级RO系统、电渗析系统、以及MVR蒸发器以三种不同方式进行多重浓缩处理，多重浓缩处理后通过第一结晶器进行硫酸铵的回收。母液再经过双效蒸发器和第二结晶器的处理进行磷酸二氢铵的回收。如此实现磷酸铁水洗废水的资源化处理。
2、在搅拌器旋转搅拌的过程中，将氨水、絮凝剂以雾化的方式喷出与废水混合，分散更加均匀，提高混合效率，提高絮凝效果。并且搅拌器的其中一个搅拌端相对于另一个搅拌端倾斜设置的方式，进一步提高混合效率，使得混合更加彻底高效，絮凝反应充分。
3、采用S型的电极板的设置，不仅提高废水与电极板的接触面积，提高电絮凝效率，而且能够缓冲废水水流对电极板的冲击力，提高电极板的使用寿命。
4、通过真空泵的设置，减少气泡的产生，同时使得化学絮凝箱内部形成负压，使得气泡更容易破裂，如此消除气泡，并且通过孔径由大变小的消泡孔的设置在搅拌叶旋转过程中对气泡进行进一步消除，提高絮凝效果。
5、采用一个绝缘底座的设置，将各个电极板插设于插槽，安装方便。并且由于插槽沿绝缘底座的长度方向等距间隔设置，无需现场对电极板的间距安装要求，只需要将电极板插设于插槽即完成电极板间距的调节设置和安装。不同间距的电极板的设置能够适应不同的电絮凝要求，适应性广。
6、通过格栅部的设置，不仅提高了与废水的接触面积，同时使得废水能够透过格栅部，提高电絮凝效果。
7、通过变换的极性，避免其中一个电极板始终作为阴极使用，减少污垢沉积，实现电极板的自清洁，减少拆卸清洗次数，更加节约成本。提高电极板的使用寿命。
8、螺旋叶片与搅拌叶以两种不同形式进行搅拌混合，使得搅拌混合更加彻底高效，并且能够进行高效分散处理。还有两种不同形式的搅拌的同步运行只需要一个电机即可实现，更加节约成本，也减少了线路布置。
9、通过各个步骤环环相扣，互相配合，以第一水箱为中转箱，回收二级RO系统和电渗析系统的淡水，回收脱盐RO系统的浓水，回收MVR蒸发器和双效蒸发器的冷凝水，再次经由一级RO系统及其后续步骤达到循环处理，使得处理更加彻底。
（发明人：王添火;严金土;雷孝进;夏天华;王秋娟）
