CN104609630B

CN104609630B - 磷酸铁废水处理回收装置及其方法

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Publication number: CN104609630B
Application number: CN201510024842.5A
Authority: CN
Inventors: 刘福东; 张国平; 李士安; 刘根廷; 刘天永; 徐红兵; 张金锋
Original assignee: Shenzhen Huahong Qingyuan Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN HUAHONG QINGYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2035-01-19
Also published as: CN104609630A

Abstract

本发明是磷酸铁废水处理回收装置及其方法，其结构包括预处理系统1、MAP处理系统2、达标排放处理系统3、液体零排放处理系统4；其中磷酸铁废水WW接入预处理系统1，预处理系统1的出水口AB₁与MAP处理系统2的进水口AB₂相接，MAP处理系统2的出水BC₁与达标排放处理系统3进水口BC₂相接，达标排放处理系统3的出水口CD₁与液体零排放处理系统4的进水口CD₂及达标排放水出口WD（TDS除外）相接。优点：①将预处理、MAP处理、初步达标排放处理进行有机的组合，②利用RO进一步浓缩，再进行蒸发结晶，③既达到回用，又达到液体零排放的目的。实现了回收生产用水与零排放。

Description

磷酸铁废水处理回收装置及其方法

技术领域

本发明涉及的是磷酸铁废水处理回收装置及其方法，属于工业废水处理的技术领域。

背景技术

磷酸铁是汽车锂离子动力电池、电网储能电池、电动工具电池正极材料的理想前躯体材料。随着电动汽车的快速发展，动力电池的需求上升，对磷酸铁的需求不断增大，然而在磷酸铁的生产过程中会产生大量的高浓度的含氮、磷及其它无机盐的废水，处理难度极大，其排放对周围的环境会造成严重的破坏与影响，明显的制约了企业的发展。需要发明一种新的尽可能资源化的磷酸铁废水处理装置与方法，有效的回收氮、磷等营养元素制成相应的农用肥料，同时消除水中污染，兼顾社会效益、环境效益与经济效益。

发明内容

本发明提出的是一种磷酸铁废水处理回收装置及其方法，其目的旨在利用预处理系统、MAP（磷酸氨镁）处理系统、达标排放处理系统、零排放处理系统对磷酸铁废水进行处理回用。处理前磷酸铁废水NH₃-N(氨氮)：1000～7500mg/L，处理后出水NH₃-N≤25mg/L，去除率达到97.5～99.7%,处理前磷酸铁废水TP(总磷)：1000～5000mg/L，处理后出水TP≤1mg/L，去除率达到99.9～99.98%,它不仅解决了磷酸铁废水的污染问题，处理出水达到生产水的标准，而将处理过的水回用到生产水系统，达到节水的目的，回收的硫酸铵与磷酸氨镁不仅可以抵消磷酸铁废水处理的运行费用，还有可观的经济效益，为企业的发展提供了保证。

本发明的技术解决方案：磷酸铁废水处理回用装置，其特征是包括预处理系统（1）、MAP处理系统（2）、达标排放处理系统（3）、液体零排放处理系统（4）；其中磷酸铁废水WW接入预处理系统（1）的进水口，预处理系统（1）的出水口AB₁与MAP处理系统（2）的AB₂进水口相接，MAP处理系统（2）的BC₁出水口与达标排放处理系统（3）BC₂进水口相接，达标排放处理系统（3）的CD₁出水口与液体零排放处理系统（4）的CD₂进水口及达标排放水出口WD相接；

其中预处理与氨氮吹脱处理装置（A₁）分别接磷酸铁废水WW、预处理系统（1）的AB₁出水口、预处理系统（1）的A₂加药系统，并分别送出1#生产用水（A₃）、1#泥饼（A₄）、(NH₄)2SO₄（A₅）；

MAP处理系统（2）中的MAP处理装置（B₁）分别接MAP处理系统（2）的AB₂进水口、MAP处理系统（2）的BC₁出水口、MAP处理系统（2）的B₂加药系统，并送出MgNH₄PO₄6H₂O（B₃）；

达标排放处理系统（3）中的达标排放处理装置（C₁）分别接达标排放处理系统（3）BC₂进水口、达标排放处理系统（3）的CD₁出水口、达标排放处理系统（3）的C₂加药系统，并送出2#泥饼（C₃）；

液体零排放处理系统（4）由RO系统（D₁）、MVR蒸发结晶系统（D₂）、液体零排放处理系统（4）的加药系统（D₃）、2#生产用水(D₄)、废盐(D₅)构成，液体零排放处理系统（4）的CD₂进水口与RO系统(D₁)的进水口相接，液体零排放处理系统（4）的加药系统(D₃)与RO系统(D₁)的加药口相接，RO系统(D₁)的产水出口与2#生产用水(D₄)的1#进水口相接，RO系统(D₁)的浓水出口与MVR蒸发结晶系统(D₂)的进口相接，MVR蒸发结晶系统(D₂)的冷凝水出口与2#生产用水(D₄)的2#进水口相接，MVR蒸发结晶系统(D₂)的废盐结晶出口送出废盐(D₅)。

磷酸铁废水处理回收方法，包括如下步骤：

1）磷酸铁废水通过预处理系统去除部分氨氮、重金属与悬浮物，分离排出泥饼，回收生产用水与(NH₄)₂SO₄（硫酸铵）；

2）通过MAP处理系统进一步去除氨氮与磷，使得NH₃-N≤25mg/L、TP接近1mg/L，同时产出MgNH₄PO₄·6H₂O（磷酸铵镁）；

3）通过达标排放处理系统进行初步达标处理，进一步化学除磷、调节pH，实现NH₃-N≤25mg/L、TP≤1mg/L、pH=6～9，使得出水初步达到排放标准，在不要求TDS（总溶解固体）时，可进行排放，同时分离排出泥饼；

4）当考虑TDS时，要进行液体零排放处理，再通过液体零排放处理系统进一步进行浓缩、蒸发结晶处理，废盐外送，回收RO(反渗透)产水与冷凝水作为生产用水，最终达到液体零排放的目的。

本发明的优点，本发明是针对磷酸铁废水的特点即高浓度的含氮、磷及其它无机盐的废水进行的设计，合理回收磷酸铁废水中的氮、磷元素，生成硫酸铵肥料与磷酸铵镁缓释肥，既有效的去除了氮、磷污染物，又取得了较好的经济效益，考虑去除总溶解固体时，对高盐水进一步浓缩、蒸发结晶处理，实现了回收生产用水与零排放;具体优点为：①将预处理、MAP处理、初步达标排放处理进行有机的组合，②利用RO进一步浓缩，再进行蒸发结晶，③既达到回用，又达到液体零排放的目的。

附图说明

附图1是磷酸铁废水处理回收装置的总体结构示意图。

附图2是磷酸铁废水处理回收装置的预处理系统的细化结构示意图。

附图3是磷酸铁废水处理回收装置的MAP处理系统的细化结构示意图。

附图4是磷酸铁废水处理回收装置的达标排放处理系统细化结构示意图。

附图5是磷酸铁废水处理回收装置及其方法的实施例的结构示意图。

附图中的1表示预处理系统、2表示MAP处理系统、3表示达标排放处理系统、4表示液体零排放处理系统。WW表示磷酸铁废水、WD表示达标（TDS除外）排放水出口、CW表示冷却水、AB₁表示预处理系统(1)的出水口、AB₂表示MAP处理系统(2)的进水口、BC₁表示MAP处理系统(2)的出水口、BC₂表示达标排放处理系统(3)进水口、CD₁表示达标排放处理系统(3)的出水口、CD₂表示液体零排放处理系统(4)的进水口、WW₁表示老化漂洗水、WW₂表示合成漂洗水、WW₃表示合成母液、WW₄表示老化母液、WW_1-1表示前5分钟老化漂洗水、WW_1-2表示5～80分钟老化漂洗水、WW_2-1表示前5分钟合成漂洗水、WW_2-2表示5～80分钟合成漂洗水。A₁表示预处理与氨氮吹脱处理装置、A_1-1表示1#调节池、A_1-2表示1#反应池、A_1-3表示1#沉淀池、A_1-4表示1#换热器、A_1-5表示氨氮吹脱塔、A_1-6表示漂洗水回收浓缩系统、A_1-7表示1#污泥脱水机、A_1-8表示氨吸收与蒸发结晶系统、A₂表示预处理系统(1)的加药系统、A_2-1表示1#NaOH加药装置、A_2-2表示2#NaOH加药装置、A_2-3表示废热、A₃表示1#生产用水、A₄表示1#泥饼、A₅表示(NH₄)₂SO₄、B₁表示MAP处理装置、B_1-1表示2#调节池、B_1-2表示2#反应池、B_1-3表示3#反应池、B_1-4表示2#沉淀池、B_1-5表示4#反应池、B_1-6表示5#反应池、B_1-7表示6#反应池、B_1-8表示3#沉淀池、B_1-9表示MAP压滤烘干造粒系统、B₂表示MAP处理系统(2)的加药系统、B_2-1表示MgO加药装置、B_2-2表示3#NaOH加药装置、B_2-3表示NH₄ ⁺与PO₄ ^3-投加装置、B_2-4表示MgCl₂·6H₂O投加装置、B_2-5表示4#NaOH投加装置、B₃表示MgNH₄PO₄·6H₂O、C₁表示达标排放处理装置、C_1-1表示7#反应池、C_1-2表示4#沉淀池、C_1-3表示2#换热器、C_1-4表示8#反应池、C_1-5表示2#污泥脱水机、C₂表示达标排放处理系统(3)的加药系统、C_2-1表示FeCl₃/PAC/PAM投加装置、C_2-2表示H₂SO₄投加装置、C₃表示2#泥饼、D₁表示RO系统、D₂表示MVR（机械蒸汽再压缩）蒸发结晶系统、D₃表示液体零排放处理系统(4)的加药系统、D₄表示2#生产用水、D₅表示废盐, P₁-P₄是水泵。

具体实施方式

对照附图1，磷酸铁废水处理回用装置，其结构包括预处理系统（1）、MAP处理系统（2）、达标排放处理系统（3）、液体零排放处理系统（4）；其中磷酸铁废水WW接入预处理系统（1）的进水口，预处理系统（1）的出水口AB₁与MAP处理系统（2）的AB₂进水口相接，MAP处理系统（2）的BC₁出水口与达标排放处理系统（3）BC₂进水口相接，达标排放处理系统（3）的CD₁出水口与液体零排放处理系统（4）的CD₂进水口及达标排放水出口WD相接。

其中预处理与氨氮吹脱处理装置A₁分别接磷酸铁废水WW、预处理系统（1）的AB₁出水口、预处理系统（1）的A₂加药系统，并分别送出1#生产用水A₃、1#泥饼A₄、(NH₄)2SO₄（硫酸铵）A₅；

MAP处理系统（2）中的MAP处理装置B₁分别接MAP处理系统（2）的AB₂进水口、MAP处理系统（2）的BC₁出水口、MAP处理系统（2）的B₂加药系统，并送出MgNH₄PO₄6H₂O（磷酸铵镁）B₃；

达标排放处理系统（3）中的达标排放处理装置C₁分别接达标排放处理系统（3）BC₂进水口、达标排放处理系统（3）的CD₁出水口、达标排放处理系统（3）的C₂加药系统，并送出2#泥饼（C₃）。

液体零排放处理系统（4）由RO系统D₁、MVR蒸发结晶系统D₂、液体零排放处理系统（4）的加药系统（D₃）、2#生产用水(D₄)、废盐(D₅)构成，液体零排放处理系统（4）的CD₂进水口与RO系统(D₁)的进水口相接，液体零排放处理系统（4）的加药系统D₃与RO系统D₁的加药口相接，RO系统D₁的产水出口与2#生产用水D₄的1#进水口相接，RO系统(D₁)的浓水出口与MVR蒸发结晶系统D₂的进口相接，MVR蒸发结晶系统D₂的冷凝水出口与2#生产用水D₄的2#进水口相接，MVR蒸发结晶系统D₂的废盐结晶出口送出废盐D₅。

对照附图2，预处理系统（1），其结构包括1#调节池A_1-1、1#反应池A_1-2、1#沉淀池A_1-3、1#换热器A_1-4、氨氮吹脱塔A_1-5、漂洗水回收浓缩系统A_1-6、1#污泥脱水机A_1-7、氨吸收与蒸发结晶系统A_1-8、预处理系统（1）的加药系统A₂、1#NaOH加药装置A_2-1、2#NaOH加药装置A_2-2、废热A_2-3、1#生产用水A₃、1#泥饼A₄、(NH₄)₂SO₄（硫酸铵）A₅、老化漂洗水WW₁、合成漂洗水WW₂、合成母液WW₃、老化母液WW₄，其中外来的磷酸铁废水WW由老化漂洗水WW₁、合成漂洗水WW₂、合成母液WW₃、老化母液WW₄构成，而老化漂洗水WW₁又分为前5分钟老化漂洗水WW_1-1和5～80分钟老化漂洗水WW_1-2，合成漂洗水WW₂又分为前5分钟合成漂洗水WW_2-1和5～80分钟合成漂洗水WW_2-2，5～80分钟老化漂洗水WW_1-2与5～80分钟合成漂洗水WW_2-2汇入漂洗水回收浓缩系统A_1-6的进水口，1#NaOH加药装置A_2-1连接漂洗水回收浓缩系统A_1-6的加药进口，漂洗水回收浓缩系统A_1-6的产水出口接到1#生产用水A₃，漂洗水回收浓缩系统A_1-6的浓水接到1#调节池A_1-1的第一个进水口，前5分钟合成漂洗水WW_2-1与合成母液WW₃汇入1#调节池A_1-1的第二个进水口，1#调节池A_1-1的出水依次通过1#反应池A_1-2、1#沉淀池A_1-3、1#换热器A_1-4、氨氮吹脱塔A_1-5，一直接到预处理系统（1）的出水口AB₁，老化母液WW₄与前5分钟老化漂洗水WW_1-1也汇到预处理系统（1）的出水口AB₁，2#NaOH加药装置A_2-2连接1#反应池A_1-2的加药进口，1#沉淀池A_1-3的出泥口连接1#污泥脱水机A_1-7的进泥口，1#污泥脱水机A_1-7的出泥口送出1#泥饼A₄，废热A_2-3连接到1#换热器A_1-4的进气口，氨氮吹脱塔A_1-5的出气口连接氨吸收与蒸发结晶系统A_1-8的进气口，氨吸收与蒸发结晶系统A_1-8的出口送出(NH₄)₂SO₄（硫酸铵）A₅。

对照附图3，MAP处理系统（2），其结构包括2#调节池B_1-1、2#反应池B_1-2、3#反应池B_1-3、2#沉淀池B_1-4、4#反应池B_1-5、5#反应池B_1-6、6#反应池B_1-7、3#沉淀池B_1-8、MAP压滤烘干造粒系统B_1-9、MgO加药装置B_2-1、3#NaOH加药装置B_2-2、NH₄+与PO₄ ^3-投加装置B_2-3、MgCl₂6H₂O投加装置B_2-4、4#NaOH投加装置B_2-5、MgNH₄PO₄6H₂O（磷酸铵镁）B₃，其中MAP处理系统（2）的进水口AB₂依次串联通过2#调节池B_1-1、2#反应池B_1-2、3#反应池B_1-3、2#沉淀池B_1-4、4#反应池B_1-5、5#反应池B_1-6、6#反应池B_1-7、3#沉淀池B_1-8，直到MAP处理系统（2）的出水口BC₁，MgO加药装置B_2-1连接2#反应池B_1-2的加药进口，3#NaOH加药装置B_2-2连接3#反应池B_1-3的加药进口，NH₄ ⁺与PO₄ ^3-投加装置B_2-3连接4#反应池B_1-5的加药进口，MgCl₂6H₂O投加装置B_2-4连接5#反应池B_1-6的加药进口，4#NaOH投加装置B_2-5连接6#反应池B_1-7的加药进口，2#沉淀池B_1-4与3#沉淀池B_1-8排出的MAP都连接到MAP压滤烘干造粒系统B_1-9的进口，MAP压滤烘干造粒系统B_1-9的出口送出MgNH₄PO₄6H₂O（磷酸铵镁）B₃。

对照附图4，达标排放处理系统（3），其结构包括7#反应池C_1-1、4#沉淀池C_1-2、2#换热器C_1-3、8#反应池C_1-4、2#污泥脱水机C_1-5、FeCl₃/PAC/PAM投加装置C_2-1、H₂SO₄投加装置C_2-2、2#泥饼C₃，其中达标排放处理系统（3）进水口BC₂依次串联通过7#反应池C_1-1、4#沉淀池C_1-2、2#换热器C_1-3、8#反应池C_1-4，直到达标排放处理系统（3）的出水口CD₁，FeCl₃/PAC/PAM投加装置C_2-1连接7#反应池的加药进口C_1-1，H₂SO₄投加装置C_2-2连接8#反应池C_1-4的加药进口，4#沉淀池C_1-2的排泥口接到2#污泥脱水机C_1-5的进泥口，2#污泥脱水机C_1-5的出口送出2#泥饼C₃，冷却水CW与2#换热器C_1-3的冷却水进出口相连。

磷酸铁废水处理回用方法，包括如下步骤：

2）通过MAP处理系统进一步去除氨氮与磷，使得NH₃-N≤25mg/L、TP接近1mg/L，同时产出MgNH₄PO₄6H₂O（磷酸铵镁）；

3）通过达标排放处理系统进行达标处理，进一步化学除磷、调节pH，实现NH₃-N≤25mg/L、TP≤1mg/L、pH=6～9，使得出水达到排放标准，在不要求TDS（总溶解固体）时，可进行排放，同时分离排出泥饼；

4）当考虑TDS时，需要进行液体零排放处理，再通过液体零排放处理系统进一步进行浓缩、蒸发结晶处理，废盐外送，回收RO(反渗透)产水与冷凝水作为生产用水，最终达到液体零排放的目的。

所述的步骤1）磷酸铁废水通过预处理系统，具体是磷酸铁废水可以分为老化漂洗水、合成漂洗水、合成母液（高氨氮）、老化母液（高磷）四种，而老化漂洗水又分为前5分钟老化漂洗水和5～80分钟老化漂洗水，合成漂洗水又分为前5分钟合成漂洗水和5～80分钟合成漂洗水。

由于后一段的漂洗水污染浓度低，先将5～80分钟老化漂洗水与5～80分钟合成漂洗水汇合到漂洗水回收浓缩系统进行浓缩处理，控制NaOH加药，漂洗水回收浓缩系统的产水作为1#生产用水回用，漂洗水回收浓缩系统的浓水进入1#调节池，同时将前5分钟合成漂洗水与合成母液也汇入1#调节池。

1#调节池的出水依次通过1#反应池、1#沉淀池、1#换热器、氨氮吹脱塔，直到预处理系统1的出水口，老化母液与前5分钟老化漂洗水也直接接到预处理系统1的出水口。

其中在1#反应池NaOH加药，控制pH在11～11.5；在1#沉淀池去除重金属与悬浮物，1#沉淀池的排泥经过1#污泥脱水机进行脱水，产生1#泥饼外排；1#换热器利用废热将废水加热；氨氮吹脱塔对废水进行氨氮吹脱，而氨氮吹脱塔吹出的氨气通过氨吸收与蒸发结晶系统进行处理，生成(NH₄)₂SO₄（硫酸铵）。实现去除重金属、悬浮物与部分氨氮，平衡氨氮与磷，以便后续处理，回收生产用水与(NH₄)₂SO₄（硫酸铵）。

所述的步骤2）通过MAP处理系统，具体是预处理系统的出水依次串联通过2#调节池、2#反应池、3#反应池、2#沉淀池、4#反应池、5#反应池、6#反应池、3#沉淀池，直到MAP处理系统2的出水口，其中2#调节池进行水质与水量的均衡调节；在2#反应池进行MgO加药，控制Mg²⁺:NH₄ ⁺:PO₄ ^3- = 1～1.2:1～1.2:1；在3#反应池进行NaOH投加，控制pH在9～9.7；2#沉淀池完成沉淀，去除大部分氮、磷，产出MgNH₄PO₄·6H₂O（磷酸铵镁）；要保证氮、磷达标，还要进行二级处理，在4#反应池通过投加少量的NH₄ ⁺与PO₄ ^3-来平衡氮、磷；在5#反应池进行MgCl₂·6H₂O加药，是由于此时pH较高，再用MgO已难反应，控制Mg²⁺:NH₄ ⁺:PO₄ ^3- = 1:1:1；在6#反应池进行NaOH投加，控制pH在9～9.7；3#沉淀池完成沉淀，产出MgNH₄PO₄·6H₂O（磷酸铵镁），去除剩余的氮、磷，使得NH₃-N≤25mg/L、TP接近1mg/L；2#沉淀池与3#沉淀池的排出的MAP经MAP压滤烘干造粒系统进行压滤、烘干造粒，产出MgNH₄PO₄·6H₂O（磷酸铵镁）。

所述的步骤3）通过达标排放处理系统，具体是MAP处理系统的出水依次串联通过7#反应池、4#沉淀池、2#换热器、8#反应池，直到达标排放处理系统3的出水口，其中通过控制给7#反应池投加FeCl₃/PAC/PAM，在4#沉淀池进一步化学除磷，4#沉淀池的排泥通过2#污泥脱水机进行脱水，产生2#泥饼外运；2#换热器接有冷却水进行降温；在8#反应池控制投加H₂SO₄，调节pH，从而实现NH₃-N≤25mg/L、TP≤1mg/L、pH=6～9，使得出水初步达到排放标准，在不要求TDS（总溶解固体）时，可进行排放。

所述的步骤4）通过液体零排放处理系统，具体是当考虑TDS时，需要进行液体零排放处理，再将初步（TDS除外）达标排放处理系统的出水经RO系统进一步浓缩，同时控制液体零排放处理系统的加药，RO系统的产水作为生产用水回用，RO系统的浓水再经MVR蒸发结晶系统进行蒸发结晶处理，MVR蒸发结晶系统蒸发结晶产生的冷凝水也作为生产用水回用，MVR蒸发结晶系统蒸发结晶产生的废盐外送，最终达到液体零排放的目的。

实施例

如图5所示，为某新能源企业年产3万吨磷酸铁项目配套的11500T/D磷酸铁废水处理回用及零排放工程。

1．设计进水水质与水量

2．设计出水水质

按照业主要求，系统设计出水水质应达到《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）C等级，主要指标见下表：

一阶段不考虑TDS，二阶段考虑TDS时，要求SO₄ ²⁺≤400mg/L，必须采用液体零排放。

3．废水水质特性分析

（1）废水中含有较高浓度的氨氮和磷，脱氮除磷是本工程需要考虑的一个重点；

（2）废水COD相对较低，不考虑单独设置去除COD工序；

（3）废水中的氨氮很少存在有机氮类，主要为NH₄ ⁺-N，采用化学沉淀法去除后回收沉淀物和吹脱后回收铵盐处理方案是比较经济有效的。

4．工艺选取

根据以上水量、水质特点，经过认真分析，拟采用吹脱法和MAP法去除废水中的氨氮和磷。由于磷酸铁废水的氨氮的克分子浓度远高于磷，先用吹脱吸收形成硫酸铵肥料，再经MAP同时去除氮、磷。MAP化学沉淀法就是调节废水的pH值到适宜范围后投加镁盐，使Mg²⁺：NH₄ ⁺:PO₄ ^3-为1:1:1，使之与废水中的氮磷物质生成MgNH₄PO₄·6H₂O沉淀，再经重力沉淀去除，该法简单实用，运行稳定，生成的MgNH₄PO₄·6H₂O可回收作为缓释肥外卖。

5．工艺流程

年产3万吨磷酸铁项目配套的11500T/D磷酸铁废水处理回用及零排放工程的工艺流程框图参见附图5。

6．工艺描述

5～80分钟老化漂洗水与5～80分钟合成漂洗水经浓缩后，产水作为生产用水回用，浓水与合成母液和前五分钟合成漂洗水进入调节池1，调节水量、均衡水质后用泵提升至1#反应池，在其中投加氢氧化钠调节pH值后进入1#沉淀池进行泥水分离，出水经换热加温后进行吹脱，吹脱气经吸收蒸发结晶产出硫酸铵，吹脱部分氨氮后进入2#调节池，与老化前五分钟老化漂洗水和老化母液一起调节水量、均衡水质后用泵提升至2#反应池，在其中投加MgO，然后在3#反应池内投加NaOH控制pH值至9.0～9.7后，使MgO与废水中的氨氮和磷反应，生成MgNH₄PO₄·6H₂O（俗称鸟粪石），然后进入2#沉淀池沉淀鸟粪石（一级反应沉淀后出水一般无法达标，需进行二级反应沉淀处理），2#沉淀池出水进入4#反应池和5#反应池，在其中投加MgCL₂及氮、磷盐，然后在6#反应池中投加氢氧化钠，控制pH值至9.0～9.7后，使MgCL₂、氮、磷盐与废水中的氨氮和磷反应，生成MgNH₄PO₄·6H₂O，然后进入3#沉淀池沉淀鸟粪石，出水进入7#反应池投加铁盐和PAC/PAM后，进入4#沉淀池沉淀去除生成的磷盐，经2#换热器降温后，在8#反应池投加硫酸调节pH值后达标外排（TDS除外）。

1#沉淀池和4#沉淀池污泥先排入污泥浓缩池，然后经板框压滤机压滤后外运处置；2#沉淀池和3#沉淀池污泥先排入集泥池，然后经板框压滤机压滤后进行烘干造粒，生产的缓释肥外卖。

考虑TDS排放标准时，这里主要为SO₄ ^2-，8#反应池出水RO系统进一步浓缩及MVR蒸发结晶系统的蒸发结晶处理，RO系统的产水与MVR蒸发结晶系统的冷凝水作为生产用水回用，MVR蒸发结晶系统蒸发结晶产生的废盐外送，最终达到液体零排放的目的。

7．各单元处理效果（主要指标）

系统产出硫酸铵30T/D、磷酸铵镁75T/D，外运污泥5T/D。

8．系统主要设计参数

土建工程：

综合厂房包括：漂洗水浓缩UF、RO、泵房、配电室、机柜间、控制室、化验室、在线监测室、卫生间等。

主要设备：

Claims

1.磷酸铁废水处理回收装置，其特征是包括预处理系统（1）、MAP处理系统（2）、达标排放处理系统（3）、液体零排放处理系统（4）；其中磷酸铁废水WW接入预处理系统（1）的进水口，预处理系统（1）的出水口AB₁与MAP处理系统（2）的AB₂进水口相接，MAP处理系统（2）的BC₁出水口与达标排放处理系统（3）BC₂进水口相接，达标排放处理系统（3）的CD₁出水口与液体零排放处理系统（4）的CD₂进水口及达标排放水出口WD相接；

其中预处理系统中的预处理与氨氮吹脱处理装置（A₁）分别接磷酸铁废水WW、预处理系统（1）的AB₁出水口、预处理系统（1）的A₂加药系统，并分别送出1#生产用水（A₃）、1#泥饼（A₄）、(NH₄)₂SO₄（A₅）；

MAP处理系统（2）中的MAP处理装置（B₁）分别接MAP处理系统（2）的AB₂进水口、MAP处理系统（2）的BC₁出水口、MAP处理系统（2）的B₂加药系统，并送出MgNH₄PO₄•6H₂O（B₃）；

2.根据权利要求1所述的磷酸铁废水处理回收装置，其特征是所述预处理系统，其结构包括1#调节池、1#反应池、1#沉淀池、1#换热器、氨氮吹脱塔、漂洗水回收浓缩系统、1#污泥脱水机、氨吸收与蒸发结晶系统、预处理系统的A₂加药系统、1#NaOH加药装置、2#NaOH加药装置、废热、1#生产用水、1#泥饼、(NH₄)₂SO₄、老化漂洗水、合成漂洗水、合成母液、老化母液，其中外来的磷酸铁废水由老化漂洗水、合成漂洗水、合成母液、老化母液构成，而老化漂洗水又分为前5分钟老化漂洗水和5～80分钟老化漂洗水，合成漂洗水又分为前5分钟合成漂洗水和5～80分钟合成漂洗水，5～80分钟老化漂洗水与5～80分钟合成漂洗水汇入漂洗水回收浓缩系统的进水口，1#NaOH加药装置连接漂洗水回收浓缩系统的加药进口，漂洗水回收浓缩系统的产水出口接到1#生产用水，漂洗水回收浓缩系统的浓水接到1#调节池的第一个进水口，前5分钟合成漂洗水WW_2-1与合成母液WW₃汇入1#调节池的第二个进水口，1#调节池的出水依次通过1#反应池、1#沉淀池、1#换热器、氨氮吹脱塔，一直接到预处理系统的AB₁出水口，老化母液WW₄与前5分钟老化漂洗水WW_1-1也汇到预处理系统的AB₁出水口，2#NaOH加药装置连接1#反应池的加药进口，1#沉淀池的出泥口连接1#污泥脱水机的进泥口，1#污泥脱水机的出泥口送出1#泥饼，废热连接到1#换热器的进气口，氨氮吹脱塔的出气口连接氨吸收与蒸发结晶系统的进气口，氨吸收与蒸发结晶系统的出口送出(NH₄)₂SO₄。

3.根据权利要求1所述的磷酸铁废水处理回收装置，其特征是所述MAP处理系统，其结构包括2#调节池、2#反应池、3#反应池、2#沉淀池、4#反应池、5#反应池、6#反应池、3#沉淀池、MAP压滤烘干造粒系统、MgO加药装置、3#NaOH加药装置、NH₄ ⁺与PO₄ ^3-投加装置、MgCl₂•6H₂O投加装置、4#NaOH投加装置、MgNH₄PO₄•6H₂O投加装置，其中MAP处理系统的AB₂进水口依次串联通过2#调节池、2#反应池、3#反应池、2#沉淀池、4#反应池、5#反应池、6#反应池、3#沉淀池，直到MAP处理系统的BC₁出水口，MgO加药装置连接2#反应池的加药进口，3#NaOH加药装置连接3#反应池的加药进口，NH₄ ⁺与PO₄ ^3-投加装置连接4#反应池的加药进口，MgCl₂•6H₂O投加装置连接5#反应池的加药进口，4#NaOH投加装置连接6#反应池的加药进口，2#沉淀池与3#沉淀池排出的MAP都连接到MAP压滤烘干造粒系统的进口，MAP压滤烘干造粒系统的出口送出MgNH₄PO₄•6H₂O。

4.根据权利要求1所述的磷酸铁废水处理回收装置，其特征是所述达标排放处理系统，其结构包括7#反应池、4#沉淀池、2#换热器、8#反应池、2#污泥脱水机、FeCl₃/PAC/PAM投加装置、H₂SO₄投加装置、2#泥饼，其中达标排放处理系统BC₂进水口依次串联通过7#反应池、4#沉淀池、2#换热器、8#反应池，直到达标排放处理系统的CD₁出水口，FeCl₃/PAC/PAM投加装置连接7#反应池的加药进口，H₂SO₄投加装置连接8#反应池的加药进口，4#沉淀池的排泥口接到2#污泥脱水机的进泥口，2#污泥脱水机的出口送出2#泥饼，冷却水与2#换热器的冷却水进出口相连。

5.磷酸铁废水处理回收方法，其特征是包括如下步骤：

1）磷酸铁废水通过预处理系统去除部分氨氮、重金属与悬浮物，分离排出泥饼，回收生产用水与(NH₄)₂SO₄；

2）通过MAP处理系统进一步去除氨氮与磷，使得NH₃-N≤25mg/L、TP接近1mg/L，同时产出MgNH₄PO₄•6H₂O；

3）通过达标排放处理系统进行达标处理，进一步化学除磷、调节pH，实现NH₃-N≤25mg/L、TP≤1mg/L、pH=6～9，使得出水-达到排放标准，在不要求TDS时，进行排放，同时分离排出泥饼；

4）当考虑TDS时，需要进行液体零排放处理，再通过液体零排放处理系统进一步进行浓缩、蒸发结晶处理，废盐外送，回收RO产水与冷凝水作为生产用水，最终达到液体零排放的目的。

6.根据权利要求5所述的磷酸铁废水处理回收方法，其特征是所述的步骤1）磷酸铁废水通过预处理系统，具体是磷酸铁废水分为老化漂洗水、合成漂洗水、合成母液、老化母液四种，而老化漂洗水又分为前5分钟老化漂洗水和5～80分钟老化漂洗水，合成漂洗水又分为前5分钟合成漂洗水和5～80分钟合成漂洗水；由于后一段的漂洗水污染浓度低，先将5～80分钟老化漂洗水与5～80分钟合成漂洗水汇合到漂洗水回收浓缩系统进行浓缩处理，控制NaOH加药，漂洗水回收浓缩系统的产水作为1#生产用水回用，漂洗水回收浓缩系统的浓水进入1#调节池，同时将前5分钟合成漂洗水与合成母液也汇入1#调节池；1#调节池的出水依次通过1#反应池、1#沉淀池、1#换热器、氨氮吹脱塔，直到预处理系统1的出水口，老化母液与前5分钟老化漂洗水也直接接到预处理系统1的出水口；其中在1#反应池NaOH加药，控制pH在11～11.5；在1#沉淀池去除重金属与悬浮物，1#沉淀池的排泥经过1#污泥脱水机进行脱水，产生1#泥饼外排；1#换热器利用废热将废水加热；氨氮吹脱塔对废水进行氨氮吹脱，而氨氮吹脱塔吹出的氨气通过氨吸收与蒸发结晶系统进行处理，生成(NH₄)₂SO₄，实现去除重金属、悬浮物与部分氨氮，平衡氨氮与磷，以便后续处理，回收生产用水与(NH₄)₂SO₄。

7.根据权利要求5所述的磷酸铁废水处理回收方法，其特征是所述的步骤2）通过MAP处理系统，具体是预处理系统的出水依次串联通过2#调节池、2#反应池、3#反应池、2#沉淀池、4#反应池、5#反应池、6#反应池、3#沉淀池，直到MAP处理系统2的出水口，其中2#调节池进行水质与水量的均衡调节；在2#反应池进行MgO加药，控制Mg²⁺:NH₄ ⁺:PO₄ ^3- = 1～1.2:1～1.2:1；在3#反应池进行NaOH投加，控制pH在9～9.7；2#沉淀池完成沉淀，去除大部分氮、磷，产出MgNH₄PO₄•6H₂O；要保证氮、磷达标，还要进行二级处理，在4#反应池通过投加少量的NH₄ ⁺与PO₄ ^3-来平衡氮、磷；在5#反应池进行MgCl₂•6H₂O加药，是由于此时pH较高，再用MgO已难反应，控制Mg²⁺:NH₄ ⁺:PO₄ ^3-= 1:1:1；在6#反应池进行NaOH投加，控制pH在9～9.7；3#沉淀池完成沉淀，产出MgNH₄PO₄•6H₂O，去除剩余的氮、磷，使得NH₃-N≤25mg/L、TP接近1mg/L；2#沉淀池与3#沉淀池的排出的MAP经MAP压滤烘干造粒系统进行压滤、烘干造粒，产出MgNH₄PO₄•6H₂O。

8.根据权利要求5所述的磷酸铁废水处理回收方法，其特征是所述的步骤3）通过达标排放处理系统，具体是MAP处理系统的出水依次串联通过7#反应池、4#沉淀池、2#换热器、8#反应池，直到达标排放处理系统3的出水口，其中通过控制给7#反应池投加FeCl₃/PAC/PAM，在4#沉淀池进一步化学除磷，4#沉淀池的排泥通过2#污泥脱水机进行脱水，产生2#泥饼外运；2#换热器接有冷却水进行降温；在8#反应池控制投加H₂SO₄，调节pH，从而实现NH₃-N≤25mg/L、TP≤1mg/L、pH=6～9，使得出水初步达到排放标准，在不要求TDS时，进行排放。

9.根据权利要求5所述的磷酸铁废水处理回收方法，其特征是所述的步骤4）通过液体零排放处理系统，具体是当考虑TDS时，需要进行液体零排放处理，再将达标排放处理系统的出水经RO系统进一步浓缩，同时控制液体零排放处理系统的加药，RO系统的产水作为生产用水回用，RO系统的浓水再经MVR蒸发结晶系统进行蒸发结晶处理，MVR蒸发结晶系统蒸发结晶产生的冷凝水也作为生产用水回用，MVR蒸发结晶系统蒸发结晶产生的废盐外送，最终达到液体零排放的目的。