CN112374642A - 一种采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法 - Google Patents

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戴熹
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Abstract

本发明公开了一种采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，包括以下步骤：(1)向萃余液中加入稀硫酸调节pH至2.0‑3.0，得到调节pH后的萃余液；(2)在40‑50℃的条件下向调节pH后的萃余液中加入聚合硫酸铁溶液，得到混合物，混合物中铁离子浓度为0.5g/L‑2g/L；(3)将混合物搅拌后过滤，得到去除磷元素后的沉淀物和废液；将混合物搅拌的搅拌速率为100rpm‑500rpm。本发明沉降快、絮团紧密、去除率高、具有重要的实际意义和经济效果。

Description

一种采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法
技术领域
本发明属于工业萃余液废水处理技术领域，具体涉及一种采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法。
背景技术
工业萃余液废水中常含有较多的含磷混合物，当高磷含量废水排放到水中，会造成水体富营养化等严重的环境污染问题。目前常用的脱磷方法主要包括生物法、化学法、物理化学法等。其中生物法是利用微生物的新陈代谢活动来去除磷酸盐，但这种方法除磷效果不稳定，不适用于磷浓度较高的废水；物理化学法常包括结晶法、离子交换法、吸附法等，而这些方法普遍只适用于特定水质或特定浓度的含磷废水。化学沉淀法是较简单易行，操作简单，除磷效率高，应用最为广泛的方法。
化学沉淀法通过在含磷的废水中加入含铝、铁、钙、镁等离子的溶液，生成金属磷酸盐沉淀，再进行过滤来实现除磷的目的。其中，铁离子与磷酸根发生化学反应后不仅可以生成金属磷酸盐沉淀，还可以形成以羟基为架桥的络合物，除磷效率高。公开号为CN103420467A的专利提出了一种向含磷废水中投加聚合硫酸铁的方法，通过对现有加料过程的实验研究和理论分析，研究和分析影响聚合磷酸铁结晶的各种因素，改变现有的投料装置及投料方法等，实现了加料过程的持续、稳定、精确。而除了投料量的控制，反应的pH、搅拌速率以及各种因素的综合效应都影响着铁盐除磷的效率。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明通过结合各影响因素的最佳值，提供一种沉降快、絮团紧密、去除率高、具有重要的实际意义和经济效果的采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法。
本发明采用以下技术方案：
一种采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)向萃余液中加入稀硫酸调节pH至2.0-3.0，得到调节pH后的萃余液；
(2)在40-50℃的条件下向调节pH后的萃余液中加入聚合硫酸铁溶液，得到混合物，混合物中铁离子浓度为0.5g/L-2g/L；
(3)将混合物搅拌后过滤，得到去除磷元素后的沉淀物和废液；将混合物搅拌的搅拌速率为100rpm-500rpm。
根据上述的采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，其特征在于，步骤(1)中稀硫酸与萃余液进料流量比为1：(50-300)，稀硫酸加入到萃余液中的加入量为2-10当量。
根据上述的采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，其特征在于，步骤(1)中萃余液为含磷元素的萃锰、萃铜、萃钴、萃镍的金属余液中的一种或几种。
根据上述的采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，其特征在于，步骤(3)中废液的pH为6-8。
本发明的有益技术效果：本发明方法充分探究并利用了聚合磷酸铁除磷的适宜pH、最佳搅拌速率、铁磷质量比，提高了聚合硫酸铁除磷的效率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明的一种采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，包括以下步骤：
(1)在萃余液澄清槽进口处加入稀硫酸调整萃余液pH至2.0-3.0，得到调节pH后的萃余液；稀硫酸与萃余液进料流量比为1：(50-300)，稀硫酸加入到萃余液中的加入量为2-10当量(N)。萃余液为含磷元素的萃锰、萃铜、萃钴、萃镍的金属余液中的一种或几种。
(2)在40-50℃的条件下向调节pH后的萃余液中加入聚合硫酸铁溶液，得到混合物，通过调节流量控制反应槽内铁离子浓度，使混合物中铁离子浓度为0.5g/L-2g/L；
(3)将混合物搅拌后过滤，得到去除磷元素后的沉淀物和废液；将沉淀物进行压滤，调节废液的pH为6-8。将混合物搅拌的搅拌速率为100rpm-500rpm。
(4)测定剩余磷浓度，判断除磷效果。磷元素的测定方法为：在酸性介质中，膦酸盐、亚磷酸与过硫酸铵在加热的条件下，转变成正磷酸，利用钼酸铵和磷酸反应生产锑磷钼酸，以抗坏血酸还原，用吸光光度法测定总磷酸盐的含量。
实施例1
在锰萃余液澄清槽进口处加入6N的稀硫酸调整萃余液pH至2.5，得到调节pH后的萃余液；稀硫酸与萃余液进料流量比为1：100。
在40-50℃的条件下向调节pH后的萃余液中加入聚合硫酸铁溶液，得到混合物，通过调节流量控制反应槽内铁离子浓度，使混合物中铁离子浓度为0.8g/L-1g/L。
将混合物搅拌后过滤，得到去除磷元素后的沉淀物和废液；将沉淀物进行压滤，调节废液的pH为6。将混合物搅拌的搅拌速率为200rpm。
测定剩余磷浓度为0.5mg/L，除磷效果较好。
实施例2
在锰萃余液澄清槽进口处加入8N的稀硫酸调整萃余液pH至2，得到调节pH后的萃余液；稀硫酸与萃余液进料流量比为1：80。
在40-50℃的条件下向调节pH后的萃余液中加入聚合硫酸铁溶液，得到混合物，通过调节流量控制反应槽内铁离子浓度，使混合物中铁离子浓度为0.8g/L-1g/L。
将混合物搅拌后过滤，得到去除磷元素后的沉淀物和废液；将沉淀物进行压滤，调节废液的pH为6。将混合物搅拌的搅拌速率为400rpm。
测定剩余磷浓度为0.5mg/L，除磷效果较好。
以上仅是本发明的较佳实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)向萃余液中加入稀硫酸调节pH至2.0-3.0，得到调节pH后的萃余液；
(2)在40-50℃的条件下向调节pH后的萃余液中加入聚合硫酸铁溶液，得到混合物，混合物中铁离子浓度为0.5g/L-2g/L；
(3)将混合物搅拌后过滤，得到去除磷元素后的沉淀物和废液；将混合物搅拌的搅拌速率为100rpm-500rpm。
2.根据权利要求1所述的采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，其特征在于，步骤(1)中稀硫酸与萃余液进料流量比为1：(50-300)，稀硫酸加入到萃余液中的加入量为2-10当量。
3.根据权利要求1所述的采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，其特征在于，步骤(1)中萃余液为含磷元素的萃锰、萃铜、萃钴、萃镍的金属余液中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的采用聚合硫酸铁除萃余液中磷元素的方法，其特征在于，步骤(3)中废液的pH为6-8。
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