CN109231684A - 净化磷石膏堆场渗透液的处理方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种净化磷石膏堆场渗滤液的处理方法及其系统，采用净化磷石膏堆场渗透液的处理系统进行处理，按如下步骤进行：(1)将磷石膏堆场渗透液引入一级中和槽，加入生石灰或熟石灰，控制中和槽pH，并加入絮凝剂，然后泵入一级沉降槽中；(2)将一级沉降槽顶部澄清液引入到二级中和槽，加入生石灰、熟石灰或者氢氧化钠调节pH，再加入絮凝剂，然后泵入二级沉降槽；(3)将二级澄清液泵入到膜处理单元；(4)将步骤(3)处理后的渗透液泵入到生化处理单元，即完成处理过程。本发明提供的处理方法效果好、成本低，使得经过处理后的渗透液各项指标均可以达到《综合污水排放标准》(8978‑1996)一级标准。

Description

净化磷石膏堆场渗透液的处理方法及其系统
技术领域
本发明涉及化工污水处理技术领域，尤其涉及一种净化磷石膏堆场渗透液的处理方法及其系统。
背景技术
磷石膏是磷化工企业排放的废渣。制取1吨磷酸(以100％P2O5计)产生4.8～5.0吨磷石膏(干基)。目前，世界磷石膏产量已超2.8亿吨，而我国的产量也已超过5千万吨，任意排放会造成环境污染，大多数企业都采用设置露天堆场堆放。磷石膏是潮湿的细粉末，95％的颗粒小于0.2mm，自由水含量20％～30％，且含磷、氟、有机物及二氧化硅等少量有害杂质，呈酸性，pH值一般在4.5以下。长期的堆存，在雨水的洗涤作用下，会将磷石膏中夹杂的各种水溶性杂质透析出来，形成新的污染源(总氮、总磷、氟含量严重超标)，不经过处理，直接外排会造成地表水或地下水的污染。长期以来所有的磷化工企业都将磷石膏渗透液收集后，泵回生产系统重复使用，不外排。但是随着企业的发展，因各种因素会导致渗透液不能重复使用或者不能被全部使用，就会面临将渗透液进行技术处理达标后排放的问题。
发明内容
针对现有的问题，本发明的目的在于提供一种处理效果好、成本低的净化磷石膏堆场渗透液的处理方法及其系统，使得经过处理后的渗透液各项指标均可以达到《综合污水排放标准》(8978-1996)一级标准。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，采用净化磷石膏堆场渗透液的处理系统进行处理，所述净化磷石膏堆场渗透液的处理系统包括依次通过管道连通的一级中和槽、一级沉降槽、二级中和槽、二级沉降槽、膜处理单元和生化处理单元；
按如下步骤进行：
(1)将磷石膏堆场渗透液引入一级中和槽中，并向一级中和槽加入生石灰或熟石灰，且控制中和槽pH在9-10之间，并加入20-50ppm絮凝剂，然后泵入一级沉降槽中，所述生石灰或熟石灰的加入量为10-20kg/吨磷石膏堆场渗透液；
(2)将一级沉降槽顶部澄清液引入到二级中和槽内，进行二次中和，向该沉降槽中加入生石灰、熟石灰或者氢氧化钠，并调节pH在10-11之间，再加入20-50ppm絮凝剂，然后泵入二级沉降槽，所述生石灰、熟石灰或氢氧化钠的加入量为10-20kg/吨磷石膏堆场渗透液；
(3)将二级澄清液泵入到膜处理单元；
(4)将步骤处理后的渗透液泵入到生化处理单元进行处理，即完成磷石膏堆场渗透液的处理过程。
进一步，步骤(1)和步骤(2)中所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺。
进一步，所述一级中和槽和二级中和槽中设置有搅拌器。用于在槽中添加石灰和絮凝剂等后进行搅拌，减少人力、提高工作效率。
进一步，所述生化处理单元包括依次布置的集水池、硝化池和反硝化池，所述硝化池和反硝化池的底部均设置有布水器，所述布水器上均设置有筛孔板，所述筛孔板上方设置有曝气器，所述集水池底部也设置有曝气器，集水池与水泵、硝化池的布水器通过管道依次连接，硝化池与反硝化池之间的隔墙的上部设置有溢流口，所述隔墙上朝向反硝化池的墙面上设置有布水围堰，所述布水围堰沿着墙面水平延伸，布水围堰上设置有若干漏水缺口，布水围堰的高度低于溢流口的高度，反硝化池中的布水器上开设有若干通孔，反硝化池中设置有排水管，所述排水管一端与反硝化池中的布水器连通，另一端伸出所述生化处理单元璧外。
更进一步，所述生化处理单元还包括与所述曝气器连接的风机，曝气器通过气体管道与风机连接。三个曝气器共用一个风机，通过阀门调节，结构简单、成本低。
进一步，所述布水器由多根水管连接而成，并水平设置，使得水流能够在池中均匀分散流动，利用硝化或反硝化反应的充分进行；所述曝气器水平设置，使得污水在池中均匀分散，以利于硝化或反硝化反应的充分进行，所述曝气器高于所述布水器，所述排水管的排水口高度低于布水围堰的高度，利于压差使得处理后的水从反硝化池的布水器中进入排水管中。
进一步，所述曝气器通过马蹄座固定在筛孔板上或者集水池底部，所述布水器通过马蹄座固定在硝化池和反硝化池的底部，安装方便、结构稳固。
进一步，所述硝化池和反硝化池中的筛孔板上均设置有火山岩石，所述火山岩石上附着有进行硝化或反硝化反应的生物菌种，使得该处理单元实现污水生化处理，火山岩石原料易得，微生物附着效果好。
进一步，所述集水池、硝化池和反硝化池的底部均设置有污泥排放口，定期对池中沉积下来的污泥进行排放。
有益效果：本发明是通过三个独立的处理单元，实现了污水的无害化处理。其中中和单元主要处理总磷、氟，通过两步中和反应，使得渗透液中的总磷和氟可以处理达标(总磷＜0.5ppm，氟＜5ppm)，沉降槽底部产生的淤渣含五氧化二磷15-20％(干基)，可以用于生产复合肥，膜单元处理氨氮，生化单元处理总氮。将三个单元有机的结合在一起，发挥各自工艺的优点，将磷石膏堆场渗透液净化处理后达到《综合污水排放标准》(8978-1996)一级标准，实现直接外排，不会对界外水体造成污染。本发明提供的处理方法能耗较低、无二次污染物排放、净化彻底，充分回收了渗透液中的磷元素，资源化再利用，变废为宝，为磷化工企业磷石膏堆场渗透液的处理提供了一种新的方法。
附图说明
图1为本发明净化磷石膏堆场渗透液的处理方法的流程图；
图2为图1中的生化处理单元的结构示意图；
图3为图2中的隔墙及布水围堰结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
如图1-3所述，本发明提供了一种净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，采用净化磷石膏堆场渗透液的处理系统进行处理，所述净化磷石膏堆场渗透液的处理系统包括依次通过管道连通的一级中和槽15、一级沉降槽16、二级中和槽17、二级沉降槽18、膜处理单元19和生化处理单元20；
按如下步骤进行：
(1)将磷石膏堆场渗透液引入一级中和槽15，并向一级中和槽(15)加入生石灰或熟石灰，且控制中和槽pH在9-10之间，并加入20-50ppm絮凝剂，然后泵入一级沉降槽16中，所述生石灰或熟石灰的加入量为10-20kg/吨磷石膏堆场渗透液；
(2)将一级沉降槽16顶部澄清液引入到二级中和槽17内，进行二次中和，向该沉降槽(16)中加入生石灰、熟石灰或者氢氧化钠，并调节pH在10-11之间，再加入20-50ppm絮凝剂，然后泵入二级沉降槽18，所述生石灰、熟石灰或氢氧化钠的加入量为10-20kg/吨磷石膏堆场渗透液；
(3)将二级澄清液泵入到膜处理单元19；
(4)将步骤(3)处理后的渗透液泵入到生化处理单元20，即完成磷石膏堆场渗透液的处理过程。
其中，中和处理单元中沉降槽底部产生的淤渣含五氧化二磷15-20％(干基)，进入复合肥车间可以用于生产复合肥，膜处理单元中排出的硫酸铵溶液可进入复合肥车间再次利用。
其中，步骤(1)和步骤(2)中的絮凝剂为聚丙烯酰胺。
在上述净化磷石膏堆场渗透液的处理系统中，一级中和槽15和二级中和槽17中设置有搅拌器21，膜处理单元19(也叫脱氨膜系统)通过一种特殊的膜处理技术，主要是用来处理渗透液中的氨氮，为现有技术，在此不赘述其结构。此技术主要原理是，通过膜的透气不透水的特性，在管程内通入稀硫酸，渗透液走壳程，稀硫酸在管程内循环吸收渗透液中的游离氨气反应生成硫酸铵。管程内的稀硫酸逐渐反应生成硫酸铵溶液，当PH＞2时，需要添加少量硫酸，同时移除部分硫酸铵溶液，硫酸铵溶液可以作为复合肥生成原料。通过调节稀硫酸循环液pH可以调控渗透液中氨氮含量，为后续生化单元处理总氮奠定基础。
在上述净化磷石膏堆场渗透液的处理系统中，所述生化处理单元20主要由依次设置的集水池1、硝化池2和反硝化池3组成，集水池1上设置有进水口，磷石膏堆场渗滤液经二次中和、膜单元处理后的污水从进水口进入集水池1中。硝化池2和反硝化池3的底部均设置有布水器4，布水器4由多根水管连接而成，并水平设置，该类型的布水器可以直接从市面上购买得到。布水器4上方均设置有筛孔板5，筛孔板5为市面上可以直接购买到的带孔的隔筛板。筛孔板5上方设置有曝气器6，集水池1底部也设置有曝气器6，曝气器6水平设置。曝气器6通过马蹄座11固定在筛孔板5上或者集水池1底部，布水器4通过马蹄座11固定在硝化池2和反硝化池3的底部。曝气器6与风机13连接，风机13可以选用罗茨风机，本生化处理单元中的三个曝气器6共用一个风机13，三个曝气器6通过气体管道14与风机13连接。硝化池2和反硝化池3中的筛孔板5上均设置有火山岩石，火山岩石上附着有进行硝化或反硝化反应的生物菌种，也可以采用其它的生物菌种附着材料。
集水池1与水泵7、硝化池2的布水器4通过管道依次连接，硝化池2与反硝化池3之间的隔墙8的上部设置有溢流口8a，隔墙8上朝向反硝化池3的墙面上设置有布水围堰9，布水围堰9沿着墙面水平延伸形成一条水渠，布水围堰9上设置有若干漏水缺口9a，布水围堰9的高度低于溢流口8a的高度，硝化池2中的水通过溢流口8a流入布水围堰9中，又通过漏水缺口9a流入反硝化池3中。反硝化池3中的布水器4上开设有若干通孔使得反硝化池3中的水通过通孔进入池中的布水器4中，反硝化池3中设置有排水管10，排水管10与反硝化池3中的布水器4连接，排水管10的排水口10a高度低于布水围堰9的高度，使得反硝化池3中净化后的水由于压差从布水器4中进入排水管10并排出。集水池1、硝化池2和反硝化池3的底部均设置有污泥排放口12，可以定期对沉积在池子中的污泥进行排放。
集水池1中的污水由水泵泵入硝化池2中的布水器4中，污水在硝化池2中由下往上涌，经过硝化池2中的火山岩石，附着在其上的微生物进行硝化反应对污水除氮，然后污水从溢流口8a流入布水围堰9中，接着从布水围堰9的漏水缺口9a流入反硝化池3中，流经反硝化池3中的火山岩石，附着在其上的微生物进行反硝化反应对污水除氮，处理后的净水流入反硝化池3的布水器4中，最后进入排水管10排出。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，其特征在于：采用净化磷石膏堆场渗透液的处理系统进行处理，所述净化磷石膏堆场渗透液的处理系统包括依次通过管道连通的一级中和槽(15)、一级沉降槽(16)、二级中和槽(17)、二级沉降槽(18)、膜处理单元(19)和生化处理单元(20)；
按如下步骤进行：
(1)将磷石膏堆场渗透液引入一级中和槽(15)中，并向一级中和槽(15)加入生石灰或熟石灰，且控制中和槽pH在9-10之间，并加入20-50ppm絮凝剂，然后泵入一级沉降槽(16)中，所述生石灰或熟石灰的加入量为10-20kg/吨磷石膏堆场渗透液；
(2)将一级沉降槽(16)顶部澄清液引入到二级中和槽(17)内，进行二次中和，向该沉降槽(16)中加入生石灰、熟石灰或者氢氧化钠，并调节pH在10-11之间，再加入20-50ppm絮凝剂，然后泵入二级沉降槽(18)，所述生石灰、熟石灰或氢氧化钠的加入量为10-20kg/吨磷石膏堆场渗透液；
(3)将二级澄清液泵入到膜处理单元(19)；
(4)将步骤(3)处理后的渗透液泵入到生化处理单元(20)进行处理，即完成磷石膏堆场渗透液的处理过程。
2.根据权利要求1所述的净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求1所述的净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，其特征在于：所述一级中和槽(15)和二级中和槽(17)中设置有搅拌器(21)。
4.根据权利要求1或2或3所述的净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，其特征在于：所述生化处理单元(20)包括依次设置的集水池(1)、硝化池(2)和反硝化池(3)，所述硝化池(2)和反硝化池(3)的底部均设置有布水器(4)，所述布水器(4)上方均设置有筛孔板(5)，所述筛孔板(5)上方设置有曝气器(6)，所述集水池(1)底部也设置有曝气器(6)，集水池(1)与水泵(7)、硝化池(2)的布水器(4)通过管道依次连接，硝化池(2)与反硝化池(3)之间的隔墙(8)的上部设置有溢流口(8a)，所述隔墙(8)上朝向反硝化池(3)的墙面上设置有布水围堰(9)，所述布水围堰(9)沿着墙面水平延伸，布水围堰(9)上设置有若干漏水缺口(9a)，布水围堰(9)的高度低于溢流口(8a)的高度，反硝化池(3)中的布水器(4)上开设有若干通孔，反硝化池(3)中设置有排水管(10)，所述排水管(10)一端与与反硝化池(3)中的布水器(4)连通，另一端伸出所述生化处理单元(20)璧外。
5.根据权利要求4所述的净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，其特征在于：还包括与所述曝气器(6)连接的风机(13)，所述曝气器(6)通过气体管道(14)与风机(13)连接。
6.根据权利要求4所述的净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，其特征在于：所述布水器(4)由多根水管连接而成，并水平设置；所述曝气器(6)水平设置，所述曝气器(6)高于所述布水器(4)；所述排水管(10)的排水口(10a)高度低于布水围堰(9)的高度。
7.根据权利要求4所述的净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，其特征在于：所述曝气器(6)通过马蹄座(11)固定在筛孔板(5)上或者集水池(1)底部，所述布水器(4)通过马蹄座(11)固定在硝化池(2)和反硝化池(3)的底部。
8.根据权利要求4所述的净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，其特征在于：所述硝化池(2)和反硝化池(3)中的筛孔板(5)上均设置有火山岩石，所述火山岩石上附着有进行硝化或反硝化反应的生物菌种。
9.根据权利要求4所述的净化磷石膏堆场渗透液的处理方法，其特征在于：所述集水池(1)、硝化池(2)和反硝化池(3)的底部均设置有污泥排放口(12)。
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