申请日 2016.12.30
公开(公告)日 2017.05.17
IPC分类号 C02F9/04; C02F101/30; C02F103/36
摘要
本发明公开了一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，包括如下步骤：向蒽醌法生产过氧化氢的化工废水中加入氢氧化钠进行水解反应，使化工废水中的有机磷转化为无机PO43 ;加入氨盐和镁盐与无机PO43 进行鸟粪石结晶沉淀反应，分离出沉淀，得到脱磷废水。本发明方法工艺过程简单，二次污染小，成本低廉，无需特殊设备，投资及操作费用低，易于推广应用，有效的解决过氧化氢生产废水总磷及有机磷高，后续的生化系统污水处理厂负荷大，出水总磷难以达标的难题。
权利要求书
1.一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、有机磷转化为无机PO43-：向蒽醌法生产过氧化氢的化工废水中加入氢氧化钠进行水解反应，使所述化工废水中的有机磷转化为无机PO43-;
S2、鸟粪石结晶：加入氨盐和镁盐与所述无机PO43-进行鸟粪石结晶沉淀反应，分离出沉淀，得到脱磷废水。
2.根据权利要求1所述的化工废水脱磷方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述水解反应的温度为20℃～50℃，pH为10～12，时间为2 h～12 h。
3.根据权利要求1所述的化工废水脱磷方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述氨盐为硫铵污水。
4.根据权利要求1所述的化工废水脱磷方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述氨盐按氨与PO43-的化学计量比≥2进行投加。
5.根据权利要求1所述的化工废水脱磷方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述镁盐为MgCl2·6H2O。
6.根据权利要求1所述的化工废水脱磷方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述镁盐按镁与PO43-的化学计量比为1.05～1.25进行投加。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的化工废水脱磷方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述鸟粪石结晶沉淀反应过程具体为：在pH为 9.0～10.0下搅拌20 min～40 min;然后沉降1 h～4 h。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的化工废水脱磷方法，其特征在于，所述S2步骤中，将所述分离出的沉淀脱水后得到氮磷缓释肥料。
说明书
蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法
技术领域
本发明属于环境工程领域，具体涉及一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法。
背景技术
巴陵石化双氧水装置所产污水10 m3/h，其中的主要特征污染物为磷酸盐、磷酸三辛酯、蒽醌类以及残留的双氧水，其主要特点是总磷高(约500mg/L)，而其中的有机磷含量约占70%，如此高的磷化物进入后续的生化系统，大大超过了其生化处理能力，这是造成巴陵石化城区七里山污水处理装置出水总磷不合格的主要原因(七里山生化车间出水中总磷为15 mg/L)，此外该污水中所含的磷酸三辛酯、蒽醌类等有机化合物生物降解性能极差，对生化出水残留化学需氧量(COD)贡献大;而且其中残留的双氧水对后续生化工序中的微生物有杀灭作用，因此对该污水进行源头预处理，将其中99%的总磷予以脱除，且大大改善其生化性能，消除其中的双氧水，使后续微生物正常工作是一项十分迫切的工作。
国内外脱磷的经典方法甚多，如钙盐混凝沉淀法、铁盐混凝沉淀法、经典A/O处理等，这些方法对正磷酸盐都有很好的脱除效果，但对像磷酸三辛酯之类的有机磷化物无脱除效果，且所产生的沉淀物为絮状物、含水率高、沉淀体积大，作为危险固废处理难度大，且费用高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，其工艺过程简单，二次污染小，成本低廉，无需特殊设备，投资及操作费用低，易于推广应用，有效的解决过氧化氢生产废水总磷及有机磷高，后续的生化系统污水处理厂负荷大，出水总磷难以达标的难题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，包括如下步骤：
S1、有机磷转化为无机PO43-：向蒽醌法生产过氧化氢的化工废水中加入氢氧化钠进行水解反应，使所述化工废水中的有机磷转化为无机PO43-;
S2、鸟粪石结晶：加入氨盐和镁盐与所述无机PO43-进行鸟粪石结晶沉淀反应，分离出沉淀，得到脱磷废水。
上述方法中，优选的，所述S1步骤中，所述蒽醌法生产过氧化氢的化工废水为巴陵石化过氧化氢装置所产污水。
上述方法中，优选的，所述S1步骤中，所述水解反应的温度为20℃～50℃，pH为10～12，时间为2 h～12 h。
上述方法中，优选的，所述S2步骤中，所述氨盐为硫铵污水。
上述方法中，优选的，所述S2步骤中，所述氨盐的加入量按氨与PO43-的化学计量比≥2进行投加。
上述方法中，优选的，所述S2步骤中，所述镁盐为MgCl2·6H2O。
上述方法中，优选的，所述S2步骤中，所述镁盐按镁与PO43-的化学计量比为1.05～1.25进行投加。
上述方法中，优选的，所述S2步骤中，所述鸟粪石结晶沉淀反应过程具体为：在pH为 9.0～10.0下搅拌20 min～40 min;然后沉降1 h～4 h。
上述方法中，优选的，所述S2步骤中，将所述分离出的沉淀脱水后得到氮磷缓释肥料。所述氮磷缓释肥料的收率相对于过氧化氢生产废水质量0.1%～0.3%。
上述方法中，优选的，所述过氧化氢污水经水解后磷酸酯变成正辛醇，蒽醌部分从水中析出，化学需氧量(COD)脱除率为35%～45%。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供了一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，首先，采用低温低碱度的条件，使污水中的有机磷(磷酸三辛酯)在现污水处理厂均质池保留时间下(2 h～12h)得到99%以上的水解，几乎全部转化成鸟粪石沉淀所需的正磷酸无机盐。其次，采用鸟粪石(MAP)结晶沉淀法将正磷酸盐(MgNH4PO4·6H2O)以结晶形式沉淀下来，经脱水后用作肥料，达到无害化脱磷的目的。本发明有效实现过氧化氢化工废水的有机磷脱除，联合消除硫铵污水中部分氨的污染负荷，同时回收鸟粪石作为氮磷缓释复合肥，同步去除残余的过氧化氢、蒽醌等，显著降低废水的COD。
磷酸三辛酯的水解反应如下：
(2)本发明提供了一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，使用硫铵污水为氨盐，不使用传统方法中的氨源，条件控制较为温和，消减了硫铵污水中部分氨的污染负荷，使巴陵石化总氮高的矛盾有所缓解，巧妙地从源头脱去了部分氨氮。
(3)本发明提供了一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，不仅脱磷降氨，同时还得到了高效氮磷缓释肥料。该工艺生成的沉淀物因呈结晶体，含水率极低、脱水性能好、体积小;且该结晶体是一种优质氮磷缓释复合肥，再利用价值高，真正实现了变废为宝。
(4)本发明提供了一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，过氧化氢污水经水解后磷酸酯变成正辛醇，蒽醌部分从水中析出，不仅除去了部分的COD(COD脱除率为35%～45%)，经鸟粪石沉淀后的污水无色透明，不存在任何悬浮物和胶体，只含少量溶解性COD，非常符合生化进水要求，大大改善了其中有机物的可生化性能。
(5)本发明提供了一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，过氧化氢污水中残留的双氧水在碱性条件下充分分解，从根本上消除了残留双氧水对后续工序中微生物带来的潜在危害。
(6)本发明提供了一种蒽醌法生产过氧化氢的化工废水脱磷方法，本方法采用的反应条件为低温低碱度，设备投资低，现场大部分设备和构筑物可以充分利用，投资少，药剂费用低，操作简单。
