申请日2014.11.28
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号C01B25/37; C02F1/52
摘要
本发明提供一种废水除磷方法，包括以下步骤：提供含磷酸根离子溶液;将含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液混合后进行流体化床结晶反应以产生磷酸亚铁沉淀物，其中流体化床结晶反应的酸碱值(pH)为5-6，亚铁离子与磷酸根离子的摩尔比为1.5-2.5，含亚铁离子溶液与含酸磷根离子溶液的体积摩尔浓度的比值为10-20;移除上述磷酸亚铁沉淀物。本发明还提供一种磷酸亚铁的制备方法。本发明的废水除磷方法可降低含磷废水对环境的危害并同时具有经济效益。本发明的磷酸亚铁的制备方法可制备出低含水率、高纯度及高结晶率的磷酸亚铁。
权利要求书
1.一种废水除磷方法，包括：
提供含磷酸根离子溶液;
将含亚铁离子溶液与所述含磷酸根离子溶液混合后进行流体化床结晶反 应并产生磷酸亚铁沉淀物，其中，所述流体化床结晶反应的酸碱值为5-6，亚 铁离子与磷酸根离子的摩尔比为1.5-2.5，所述含亚铁离子溶液与所述含磷酸根 离子溶液的体积摩尔浓度的比值为10-20;以及
移除所述磷酸亚铁沉淀物。
2.如权利要求1所述的废水除磷方法，其中所述含亚铁离子溶液与所述 含磷酸根离子溶液的进料速度比为1:5-1:10。
3.如权利要求1所述的废水除磷方法，其中所述含亚铁离子溶液与所述 含磷酸根离子溶液的进料速度比为1:5。
4.如权利要求1所述的废水除磷方法，其中所述含亚铁离子溶液与所述 含磷酸根离子溶液的进料速度比为1:10。
5.如权利要求1所述的废水除磷方法，其中所述亚铁离子与所述磷酸根 离子的摩尔比为2.0。
6.如权利要求1所述的废水除磷方法，其中所述含亚铁离子溶液为硫酸 亚铁溶液或氯化亚铁溶液。
7.一种磷酸亚铁的制备方法，包括：
将含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液混合后进行流体化床结晶反应并 产生磷酸亚铁沉淀物，其中所述流体化床结晶反应的酸碱值为5-6，亚铁离子 与磷酸根离子的摩尔比为1.5-2.5，所述含亚铁离子溶液与所述含磷酸根离子溶 液的体积摩尔浓度的比值为10-20;以及
过滤取得所述磷酸亚铁沉淀物。
8.如权利要求7所述的磷酸亚铁的制备方法，其中所述含亚铁离子溶液 与所述含磷酸根离子溶液的进料速度比为1:5-1:10。
9.如权利要求7所述的磷酸亚铁的制备方法，其中所述含亚铁离子溶液 与所述含磷酸根离子溶液的进料速度比为1:5。
10.如权利要求7所述的磷酸亚铁的制备方法，其中所述含亚铁离子溶液 与所述含磷酸根离子溶液的进料速度比为1:10。
11.如权利要求7所述的磷酸亚铁的制备方法，其中所述亚铁离子与所述 磷酸根离子的摩尔比为2.0。
12.如权利要求7所述的磷酸亚铁的制备方法，其中所述含亚铁离子溶液 为硫酸亚铁溶液或氯化亚铁溶液。
说明书
废水除磷方法以及磷酸亚铁的制备方法
技术领域
本发明是有关于一种废水除磷方法以及一种磷酸亚铁的制备方法，且特别 是有关于一种利用流体化床结晶反应，以含亚铁离子溶液进行废水除磷的方法 以及磷酸亚铁的制备方法。
背景技术
磷是农业及工业上不可或缺的元素，但含磷废水通常会造成优养化，而对 环境造成严重的危害。含磷废水通常是指包括磷酸根离子的溶液。在现行技术 中，一般采用化学混凝法、磷酸氢氧钙流体化床结晶法等方式对含磷废水进行 处理，以期能够去除含磷废水中的磷酸根离子。
一般而言，化学混凝法是通过添加CaCl2并以NaOH控制酸碱值(pH) 来产生含Ca10(PO4)6(OH)2沉淀物的污泥，接着以沉淀槽移除污泥(干燥后含 水率30～40%)。虽然此方法具有成本低的优点，但此方法须要使用大量的 CaCl2，使得药剂成本提高，以及此方法所产生的大量污泥亦会造成后续严重 环境危害。另外，磷酸氢氧钙流体化床结晶法则是通过在介稳区(metastable zone)中添加CaCl2并以NaOH控制pH来产生Ca5(PO4)3(OH)结晶(含水率 5～10%)。此方法虽可有效减少CaCl2的加药量及解决化学混凝法的污泥量的 问题，但由于进流时的磷酸根离子浓度容易变化而造成介稳区控制不易，藉此 容易于槽壁及管壁形成积垢，导致反应槽内管线阻塞。此外，不论是化学混凝 法或磷酸氢氧钙流体化床结晶法皆无法得到高结晶率的含磷产物。
发明内容
本发明提供一种废水除磷方法，可降低含磷废水对环境的危害并同时具有 经济效益。
本发明提供一种磷酸亚铁的制备方法，可制备出低含水率、高纯度及高结 晶率的磷酸亚铁。
本发明的废水除磷方法包括以下步骤。首先，提供含磷酸根离子溶液。将 含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液混合后进行流体化床结晶(Fluidized-Bed Crystallization,FBC)反应并产生磷酸亚铁沉淀物，其中，流体化床结晶反应 的酸碱值(pH)为5-6，亚铁离子与磷酸根离子的摩尔比维持为1.5-2.5。含亚 铁离子溶液与含磷酸根离子溶液的体积摩尔浓度的比值为10-20。然后，移除 磷酸亚铁沉淀物。
在本发明的一实施例中，上述含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液的进料 速度比为1:5-1:10。
在本发明的一实施例中，上述含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液的进料 速度比为1:5。
在本发明的一实施例中，上述含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液的进料 速度比为1:10。
在本发明的一实施例中，上述亚铁离子与磷酸根离子的摩尔比为2.0。
在本发明的一实施例中，上述含亚铁离子溶液包括硫酸亚铁溶液或氯化亚 铁溶液。
本发明的磷酸亚铁的制备方法包括以下步骤。将含亚铁离子溶液与含磷酸 根离子溶液混合后进行流体化床结晶反应并产生磷酸亚铁沉淀物，其中流体化 床结晶反应的酸碱值为5-6，亚铁离子与磷酸根离子的摩尔比为1.5-2.5，含亚 铁离子溶液与含酸磷根离子溶液的体积摩尔浓度的比值为10-20。然后，过滤 取得磷酸亚铁沉淀物。
在本发明的一实施例中，上述含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液的进料 速度比为1:5-1:10。
在本发明的一实施例中，上述含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液的进料 速度比为1:5。
在本发明的一实施例中，上述含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液的进料 速度比为1:10。
在本发明的一实施例中，上述亚铁离子与磷酸根离子的摩尔比为2.0。
在本发明的一实施例中，上述含亚铁离子溶液包括硫酸亚铁溶液或氯化亚 铁溶液。
基于上述，在本发明的废水除磷方法及磷酸亚铁的制备方法中，通过在反 应的酸碱值为5-6、混合后亚铁离子与磷酸根离子的摩尔比维持为1.5-2.5以及 含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液的体积摩尔浓度的比值为10-20的条件下 使含亚铁离子溶液与含磷酸根离子溶液混合后进行流体化床结晶反应，可得到 结晶率高、含水率低、纯度高的磷酸亚铁的结晶物，并达到除磷效果。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所 附附图作详细说明如下。
