申請日2016.05.30

　　公開(公告)日2016.09.28

　　IPC分類號C02F9/04; C02F101/10

　　摘要

　　本發明創造提供一種含磷廢水處理方法，包括下述步驟：(1)將雙氧水加入到含磷廢水中，含磷廢水在整個反應過程可電離出的PO43‑與H2O2的摩爾比為n(PO43‑)：n(H2O2)=1：(1‑1.2);(2)將鐵鹽/亞鐵鹽加入到步驟(1)的溶液中，含磷廢水在整個反應過程可電離出的PO43‑與Fe3+/Fe2+的摩爾比為n(PO43‑)：n(Fe3+/Fe2+)=1：(1‑1.2);(3)將反應完成的步驟(2)的溶液分離。本發明能夠高效降低廢水中總磷濃度，并實現廢物的綜合利用，具有明顯的經濟效益。

　　權利要求書

　　1.一種含磷廢水處理方法，包括下述步驟：(1)將雙氧水加入到含磷廢水中，含磷廢水在整個反應過程可電離出的PO43-與H2O2的摩爾比為n(PO43-)：n(H2O2)=1：(1-1.2);(2)將鐵鹽/亞鐵鹽加入到步驟(1)的溶液中，含磷廢水在整個反應過程可電離出的PO43-與Fe3+/Fe2+的摩爾比為n(PO43-)：n(Fe3+/Fe2+)=1：(1-1.2);(3)將反應完成的步驟(2)的溶液分離。

　　2.根據權利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中，雙氧水的濃度為30%-50%。

　　3.根據權利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中，雙氧水以滴加的方式加入到含磷廢水中;所述步驟(2)中，鐵鹽/亞鐵鹽以溶液的方式滴加加入到步驟(1)的溶液中。

　　4.根據權利要求3所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述雙氧水和鐵鹽/亞鐵鹽的溶液的滴加時間分別為10-30min。

　　5.根據權利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述鐵鹽/亞鐵鹽選自氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵、硫酸亞鐵的一種或幾種的混合物。

　　6.根據權利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中，雙氧水加入后，控制溶液pH值為6-8、溫度為15-30℃反應一段時間;優選的反應時間為10-30min。

　　7.根據權利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中，鐵鹽/亞鐵鹽加入后，繼續攪拌一段時間，然后控制溶液pH值為8-9、溫度為15-30℃反應一段時間;優選的，鐵鹽/亞鐵鹽加入后，繼續攪拌0-30min，然后控制溶液pH值為8-9、溫度為15-30℃反應10-30min。

　　8.根據權利要求1所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，所述步驟(3)中，還包括對分離后的固相產物可經干燥處理，獲得磷酸鐵產品的過程;優選的，干燥處理條件為80-120℃下干燥1-10h。

　　說明書

　　一種高濃度含磷廢水高效除磷的結晶分離方法

　　技術領域

　　本發明屬于廢水資源化處理技術領域，特別涉及一種高濃度含磷廢水高效除磷的結晶分離方法，特別適用于磷酸鋁分子篩晶化母液的處理。

　　背景技術

　　磷是城市污水中主要的污染物之一，也是導致水體富營養化的重要原因，含磷廢水直接排放將導致嚴重的水體污染。廢水中磷的主要形態有正磷酸鹽、有機磷和聚磷酸鹽，其中絕大多數以正磷酸鹽和聚磷酸鹽的形式存在。

　　近年來，各國對污水中含磷化合物的排放提出了新標準。我國相繼發布了《中華人民共和國污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)和《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)嚴格規定了磷酸鹽的排放濃度。2015年1月1日，新頒布的《中華人民共和國環境保護法》開始實施，為了貫徹綠色發展理念，推進實施新環保法，保障人體健康，環境保護部決定修訂《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)，必將提出更為嚴苛的污水排放標準，進而對廢水除磷技術提出更高的要求。

　　磷酸鋁分子篩是一種應用廣泛的新型催化材料，其通常采用正磷酸為磷源。在磷酸鋁分子篩晶化母液中含有較高濃度的磷酸根，必須將其高效處理進而達到廢水排放標準。

　　目前，化學沉淀法除磷是最常見且運用最廣的除磷技術。專利CN104030252A向含磷廢水中投加水化氯鋁酸鈣，制得緩釋化肥過磷酸鈣緩釋劑，但其處理周期較長，除磷效果不佳;專利CN104071887A采用復配氧化劑由二氧化氯，雙氧水以及次氯酸鈉三種溶液氧化劑和臭氧氣體氧化劑按比例復配而成，采用氧化-混凝沉淀-樹脂吸附復合工藝對廢水進行處理，但其處理工藝較為復雜，處理成本較高;專利CN103420467A向含磷廢水中投加聚合硫酸鐵，在濃度、流速、黏度、溫度等相關因素之間相互作用的影響下，確定聚合硫酸鐵的最佳投加量，以控制和減少結晶的生長，但其處理后沉淀產品結構復雜不均一，難以資源化利用。

　　綜上所述，現有除磷工藝存在著以下幾種弊端：(1)除磷效果難以達到高效的水平，往往還需要協同其他的處理手段才能夠使廢水達到排放標準，增加處理工藝的復雜性;(2)處理后沉淀產品結構復雜不均一，不利于后期的分離和干燥操作，影響廢物的綜合利用效率;(3)投放藥品利用效率低，造成藥品原料的浪費，處理成本較高。

　　發明內容

　　本發明針對現有除磷工藝中的問題，提供了一種高濃度含磷廢水高效除磷的結晶分離方法，特別適用于磷酸鋁分子篩晶化母液的處理，能夠高效降低廢水中總磷濃度，并實現廢物的綜合利用，具有明顯的經濟效益。

　　本發明創造提供的方法包括，(1)將雙氧水加入到含磷廢水中，含磷廢水在整個反應過程可電離出的PO43-與H2O2的摩爾比為n(PO43-)：n(H2O2)=1：(1-1.2);(2)將鐵鹽/亞鐵鹽加入到步驟(1)的溶液中，含磷廢水在整個反應過程可電離出的PO43-與Fe3+/Fe2+的摩爾比為n(PO43-)：n(Fe3+/Fe2+)=1：(1-1.2);(3)將反應完成的步驟(2)的溶液分離。

　　其中，所述步驟(1)中，雙氧水的濃度為30%-50%。

　　其中，所述步驟(1)中，雙氧水以滴加的方式加入到含磷廢水中;所述步驟(2)中，鐵鹽/亞鐵鹽以溶液的方式滴加加入到步驟(1)的溶液中。進一步，所述雙氧水和鐵鹽/亞鐵鹽的溶液的滴加時間為10-30min。

　　其中，所述鐵鹽/亞鐵鹽選自氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵、硫酸亞鐵的一種或幾種的混合物。

　　其中，所述步驟(1)中，雙氧水加入后，控制溶液pH值為6-8、溫度為15-30℃反應一段時間;優選的反應時間為10-30min。

　　其中，所述步驟(2)中，鐵鹽/亞鐵鹽加入后，繼續攪拌一段時間，然后控制溶液pH值為8-9、溫度為15-30℃反應一段時間;優選的，鐵鹽/亞鐵鹽加入后，繼續攪拌0-30min，然后控制溶液pH值為8-9、溫度為15-30℃反應10-30min。

　　其中，所述步驟(3)中，經分離后的溶液即為處理后的廢水，經分離后的固相產物可經干燥處理，獲得磷酸鐵產品。優選的，干燥處理條件為80-120℃下干燥1-10h。

　　本發明創造的優點在于：(1)總磷的去除率較高，操作條件簡單易控，無需其他處理手段的輔助即可達到總磷99.95%以上的去除率，達到國家污水綜合排放標準;(2)該方法副產磷酸鐵產品，其主要用途在于制造磷酸鐵鋰電池材料、催化劑及陶瓷等，從而實現廢物的資源化綜合利用;(3)投放藥品利用效率高，避免藥品原料的浪費，有效降低污水處理成本，具有明顯的經濟效益。