CN112678990A - 一种含磷酸根废水的处理方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含磷酸根废水的处理方法及其应用，该处理方法包括：加酸调节待处理的含磷酸根废水的pH值为3‑6；加入镁盐和铵盐后搅拌，进行反应，得到反应液；加入碱液，调节反应液的pH值为7‑8，保温反应后，析出固体沉淀物；固液分离后，即可。利用上述方法可以使废水中的总磷去除率达到98.3％以上；其处理效率高，操作简单，工艺设备要求低，处理成本低，适合规模化工业高浓度含磷废水的处理，为绿色化工生产提供切实可行的技术保障，实际应用前景广阔。

Description

一种含磷酸根废水的处理方法及其应用

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，更具体地，涉及一种含磷酸根废水的处理方法及其应用。

背景技术

在化学合成中，会产生大量的废水，这些废水成分复杂，种类多，经常因废水中某种指标不达标导致废水无法排放，严重影响工业生产正常运行；其中，总磷指标的要求最为严格，处理难度也最大。

具体而言，总磷的来源主要包括有机磷、正磷和亚磷。

现有技术中，对废水中总磷的处理方法有多种，主要包括蒸馏法、萃取法、絮凝法、吸附法和除磷剂法等。然而，在废水处理过程中，用蒸馏方法处理，能耗很高，处理能力有限，不合适规模工业化废水处理；用萃取法处理，仅适用于大分子水不溶性成分，处理能力有局限性，处理能力不稳定，受外围因素影响很大；絮凝法和吸附法在处理废水中总磷效率低，对总磷含量太高的废水不适用，一次性很难处理合格，需要反复多次处理；用除磷剂法，因除磷剂昂贵，成本很高，不适合高浓度含磷废水处理。

综上所述，工业生产上迫切需要研究出一种高效、低成本且安全风险低的含磷废水处理技术，来有效降降低废水中总磷，为绿色化工生产提供切实可行的技术保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含磷酸根废水的处理方法，该处理方法处理效率高，操作简单，工艺设备要求低，处理成本低，适合规模化工业高浓度含磷废水的处理。

本发明采用如下技术方案：

一种含磷酸根废水的处理方法，包括：

S1、加酸调节待处理的含磷酸根废水的pH值为3-6；

S2、加入镁盐和铵盐后搅拌，进行反应，得到反应液；

S3、加入碱液，调节反应液的pH值为7-8，保温反应后，析出固体沉淀物；

S4、固液分离后，即可。

在上述技术方案中，步骤S2中，所述镁盐为氧化镁、氯化镁、硫酸镁、醋酸镁和硝酸镁中的一种或多种，优选为氯化镁、硫酸镁和氧化镁中的一种，进一步优选为硫酸镁或氯化镁。

在上述技术方案中，步骤S2中，所述铵盐为氨水、氯化铵、醋酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵和硫酸铵中的一种或多种，优选为氨水、氯化铵和碳酸氢铵中的一种，进一步优选为氯化铵或碳酸氢铵。

在上述技术方案中，步骤S3中，所述碱液为片碱水溶液、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液和氢氧化钾水溶液中的一种或多种。

优选地，在上述技术方案中，步骤S3中，所述碱液的浓度为8-12wt％，优选为10wt％。

在上述技术方案中，步骤S1中，所述酸为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种。

在上述技术方案中，步骤S3中，所述保温反应的温度为20-40℃，所述保温反应的时间为30-120min。

在上述技术方案中，步骤S4中，所述固液分离的方式为沉淀、离心、抽滤和压滤中的一种。

进一步地，在上述技术方案中，步骤S1还包括，在加酸调节pH值前，检测待处理的含磷酸根废水的总磷含量。

优选地，在上述技术方案中，步骤S2中，所述镁盐的加入量为控制镁离子的物质的量为磷酸根离子的0.83-1倍，优选为0.95-1倍。

优选地，在上述技术方案中，步骤S2中，所述铵盐的加入量为控制铵根离子的物质的量为磷酸根离子的0.83-1倍，优选为0.95-1倍。

进一步地，在上述技术方案中，步骤S4还包括，在固液分离后，检测分离得到的液体的总磷含量，合格后作为废水排放。

详细地，本发明的技术方案的反应原理如下：

在酸性条件下(pH值3-6)，磷酸根离子、铵盐和镁盐发生反应生成磷酸镁铵；反应生成的磷酸镁铵在弱碱性条件下不溶于水，从而以沉淀物的形式析出，最后经固液分离后，废水中的正磷除去，从而有效降低废水中的总磷含量。

本发明另一方面还提供了该处理方法在高浓度含磷酸根废水处理中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种含磷酸根废水的处理方法，该方法首先检测废水中总磷含量，并将废水pH调节至3-6，然后通过加定量金属镁盐和铵盐，搅拌溶解，接着通过滴加碱液调节pH至7-8，室温保温反应，最后反应液经过固液分离，分离得到的液体检测合格后废水排放至污水站；根据实施例的记载，利用本发明所述的方法可以使废水中的总磷去除率达到98.3％以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。

以下实施例，仅用于说明本发明，但不止用来限制本发明的范围。

基于本发明中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明实施例中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。

本发明实施例提供了一种含磷酸根废水的处理方法，具体包括以下步骤：

S1、检测待处理的含磷酸根废水的总磷含量，加酸调节待处理的含磷酸根废水的pH值为3-6；

S2、加入镁盐和铵盐后搅拌，进行反应，得到反应液；

S3、加入碱液，调节反应液的pH值为7-8，保温反应后，析出固体沉淀物；

S4、固液分离后，检测分离得到的液体的总磷含量，合格后作为废水排放，即可。

具体地，在本发明的具体实施方式中，步骤S1中，所述酸选用盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种。当选择两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可，仅需保证最终将含磷酸根废水的pH值调节控制为3-6即可。

具体地，在本发明的具体实施方式中，步骤S2中，所述镁盐为氧化镁、氯化镁、硫酸镁、醋酸镁和硝酸镁中的一种或多种，优选为氯化镁、硫酸镁和氧化镁中的一种，进一步优选为硫酸镁或氯化镁。

详细地，当选择两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可，仅需保证镁盐的加入量为控制镁离子的物质的量为磷酸根离子的0.83-1倍，进一步优选为0.95-1倍。

具体地，在本发明的具体实施方式中，步骤S2中，所述铵盐为氨水、氯化铵、醋酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵和硫酸铵中的一种或多种，优选为氨水、氯化铵和碳酸氢铵中的一种，进一步优选为氯化铵或碳酸氢铵。

详细地，当选择两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可，仅需保证铵盐的加入量为控制铵根离子的物质的量为磷酸根离子的0.83-1倍，进一步优选为0.95-1倍。

具体地，在本发明的具体实施方式中，步骤S3中，所述碱液为片碱水溶液、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液和氢氧化钾水溶液中的一种或多种。

详细地，所述碱液的浓度为8-12wt％，优选为10wt％。

此外，当选择两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可，仅需保证最终反应液的pH值为7-8即可。

具体地，在本发明的具体实施方式中，步骤S3中，所述保温反应的温度为20-40℃，所述保温反应的时间为30-120min。

具体地，在本发明的具体实施方式中，步骤S4中，所述固液分离的方式为沉淀、离心、抽滤和压滤中的一种。

本发明对所述固液分离没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程即可。

下面结合实施例对本发明提供的含磷酸根废水的处理方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

本发明对所述含磷酸根废水的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的来源即可。

在本发明中的具体实施例中，为了验证本发明提供的方法可行且能够达到“处理效率高，操作简单，工艺设备要求低，处理成本低”的效果，所述含磷酸根废水具体选择7-ANCA项目含磷酸废水和7-AVCA项目含磷酸废水。

实施例1

取1000ml 7-AVCA项目含磷酸废水，取样检测废水中总磷含量1100ppm，加硝酸调节pH＝3-4，加六水合氯化镁7.92g，室温溶解后，加氨水(按浓度25％计算)4.96g，室温搅拌反应，物料随反应时间延长出现白色不溶性沉淀物，加12wt％碳酸钠水溶液调节pH＝7.6，保温反应2小时，抽滤，滤液取样检测得总磷为15.6ppm，总磷去除率为98.58％。

实施例2

取1000ml 7-ANCA项目含磷酸废水，取样检测废水中总磷含量1100ppm，加盐酸调节pH＝3-4，加七水合硫酸镁10.5g，室温溶解后，加氨水(按浓度25％计算)4.96g，室温搅拌反应，物料随反应时间延长出现白色不溶性沉淀物，加10wt％碳酸钾水溶液调节pH＝7.6，保温反应2小时，抽滤，滤液取样检测得总磷为17.8ppm，总磷去除率为98.3％。

实施例3

取1000ml 7-ANCA项目含磷酸废水，取样检测废水中总磷含量1100ppm，加硫酸调节pH＝3-4，加六水合氯化镁7.92g，室温溶解后，加氯化铵2.3g，室温搅拌反应，物料随反应时间延长出现白色不溶性沉淀物，加11.5wt％氢氧化钾水溶液调节pH＝7.6，保温反应2小时，抽滤，滤液取样检测得总磷为9.6ppm，总磷去除率为99.1％。

实施例4

取1000ml 7-AVCA项目含磷酸废水，取样检测废水中总磷含量1100ppm，pH＝1-2，加氧化镁1.7g，室温溶解后，复测pH＝4-5，加氯化铵2.3g，室温搅拌反应，物料随反应时间延长出现白色不溶性沉淀物，加11.5wt％氢氧化钾水溶液调节pH＝7.8，保温反应2小时，抽滤，滤液取样检测得总磷为17.2ppm，总磷去除率为98.43％。

实施例5

取1000ml 7-AVCA项目含磷酸废水，取样检测废水中总磷含量1100ppm，加硫酸调节pH＝3-4，加六水合氯化镁7.92g，室温溶解后，加碳酸氢氨3.4g，室温搅拌反应，物料随反应时间延长出现白色不溶性沉淀物，加10.5wt％片碱水溶液调节pH＝7.8，保温反应2小时，抽滤，滤液取样检测得总磷为11.2ppm，总磷去除率为98.9％。

实施例6

取1000ml 7-AVCA项目含磷酸废水，取样检测废水中总磷含量1100ppm，加硝酸调节pH＝3-4，加六水合氯化镁7.92g，室温溶解后，加碳酸氨4.1g，室温搅拌反应，物料随反应时间延长出现白色不溶性沉淀物，加10.5wt％片碱水溶液调节pH＝7.8，保温反应2小时，抽滤，滤液取样检测得总磷为10.2ppm，总磷去除率为99.1％。

最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含磷酸根废水的处理方法，其特征在于，

包括：

S1、加酸调节待处理的含磷酸根废水的pH值为3-6；

S2、加入镁盐和铵盐后搅拌，进行反应，得到反应液；

S3、加入碱液，调节反应液的pH值为7-8，保温反应后，析出固体沉淀物；

S4、固液分离后，即可。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，

步骤S2中，

所述镁盐为氧化镁、氯化镁、硫酸镁、醋酸镁和硝酸镁中的一种或多种；

和/或，所述铵盐为氨水、氯化铵、醋酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵和硫酸铵中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，

步骤S3中，所述碱液为片碱水溶液、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液和氢氧化钾水溶液中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，

步骤S3中，所述碱液的浓度为8-12wt％。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，

步骤S1中，所述酸为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，

步骤S3中，所述保温反应的温度为20-40℃，所述保温反应的时间为30-120min。

7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，

步骤S4中，所述固液分离的方式为沉淀、离心、抽滤和压滤中的一种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的处理方法，其特征在于，

步骤S1还包括，在加酸调节pH值前，检测待处理的含磷酸根废水的总磷含量；

和/或，步骤S4还包括，在固液分离后，检测分离得到的液体的总磷含量。

9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，

步骤S2中，

所述镁盐的加入量为控制镁离子的物质的量为磷酸根离子的0.83-1倍，优选为0.95-1倍；

和/或，所述铵盐的加入量为控制铵根离子的物质的量为磷酸根离子的0.83-1倍，优选为0.95-1倍。

10.权利要求1-9任一项所述的处理方法在高浓度含磷酸根废水处理中的应用。