CN113402089A - 钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置及方法，针对钠法磷酸铁生产氧化母液含有高浓度硫酸钠、少量重金属离子与磷酸钠的特点，首先利用预处理系统去除氧化母液中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物，将预处理出液的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；然后利用膜浓缩系统对预处理出液中的硫酸钠浓度从7.4～14%浓缩到16～20%，同时得到硫酸钠浓度≤0.09%的产水，回收利用；最后利用冷冻结晶系统离心分离出99%的芒硝，离心分离母液返回预处理系统重新处理；从而实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。

Description

钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置及方法
技术领域
本发明涉及的是钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置及方法，属于工业废水处理的技术领域。
背景技术
磷酸铁是锂离子电池正极材料磷酸铁锂的理想前驱体。目前，磷酸铁的生产工艺路径主要有两条。其一是铵法磷酸铁生产工艺，先利用硫酸亚铁加双氧水将二价铁氧化为三价铁，再与磷酸反应，同时通过投加磷酸氢二铵或氨水来控制反应的pH值，合成磷酸铁，产生的生产废水中除了少量的重金属外，主要为铵离子、磷酸根离子、硫酸根离子。其二是钠法磷酸铁生产工艺，也是先利用硫酸亚铁加双氧水将二价铁氧化为三价铁，再与磷酸反应，不同的是通过投加氢氧化钠来控制反应的pH值，合成磷酸铁，此时产生的生产废水中除了少量的重金属外，主要为钠离子、磷酸根离子、硫酸根离子。
钠法磷酸铁生产废水按生产工序与废水水质可以分为三种。第一种为氧化母液，主要含有高浓度硫酸钠、少量重金属离子与磷酸钠，是一种含磷高盐废水，污染严重。第二种为老化母液，主要含有稀磷酸、少量重金属离子与硫酸钠，是一种宝贵的磷酸资源。第三种为洗水，主要含有少量重金属离子、磷酸钠与硫酸钠，是一种含磷、含重金属的含盐废水。本发明主要针对钠法磷酸铁生产中产生的氧化母液发明一种钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置及方法。
发明内容
本发明提出的是一种钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置及方法，其目的旨在针对钠法磷酸铁生产氧化母液含有高浓度硫酸钠、少量重金属离子与磷酸钠的特点，其典型氧化母液成分为：PO4 3-(磷酸根)100～200mg/L、Na+(钠离子)22440～41680mg/L、SO4 2-(硫酸根)52230～97000mg/L、Fe3+(铁离子)350～650mg/L、Mg2+(镁离子)1080～2010mg/L、Mn2+(锰离子)170～320mg/L、Ca2+(钙离子)20～50mg/L、Si(硅)20～40mg/L、SS(悬浮物)5～15mg/L、TDS(溶解总固体)76510～141950mg/L、pH 1.5～2.5。钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置及方法，首先利用预处理系统去除氧化母液中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物，将预处理出液的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；然后利用膜浓缩系统对预处理出液中的硫酸钠浓度从7.4～14％浓缩到16～20％，同时得到硫酸钠浓度≤0.09％的产水，回收利用；最后利用冷冻结晶系统离心分离出99％的芒硝(十水硫酸钠)，离心分离母液返回预处理系统重新处理。
这里，预处理系统中的浸没式超滤膜采用PVDF(聚偏氟乙烯)材质，耐酸碱、寿命长，膜孔径≤50nm，过滤精度高，效果好；膜浓缩系统中在超高压反渗透装置的浓水出水端设置能量回收装置，进一步回收高压浓水的能量，降低高压柱塞泵的流量，节约电能超过50％，能量回收装置采用120kg级的超高压能量回收装置，主体材质为陶瓷；冷冻结晶系统中采用循环换热冷冻结晶，提高换热效率下避免设备堵塞，出料经过旋流器回流细小的硫酸钠晶体，保证离心分离出的芒硝的品质。
本发明的技术解决方案：钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置，其结构包括预处理系统、膜浓缩系统、冷冻结晶系统；其中钠法磷酸铁生产产生的氧化母液接至预处理系统的1#进液口，预处理系统的出泥口送出泥饼，预处理系统的出液口送出预处理系统出液至膜浓缩系统的进液口，膜浓缩系统的出水口送出产水，膜浓缩系统的出液口送出膜浓缩系统出液至冷冻结晶系统的进液口，冷冻结晶系统的出液口送出离心滤液至预处理系统的2#进液口，冷冻结晶系统的出盐口送出芒硝；钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置，首先利用预处理系统去除氧化母液中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物；然后利用膜浓缩系统对预处理出液中的硫酸钠进行浓缩，并净化出产水回用；最后利用冷冻结晶系统离心分离出芒硝，离心分离母液返回预处理系统重新处理；实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。
本发明的优点，本发明钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置及方法，针对钠法磷酸铁生产氧化母液含有高浓度硫酸钠、少量重金属离子与磷酸钠的特点，首先利用预处理系统去除氧化母液中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物，将预处理出液的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；然后利用膜浓缩系统对预处理出液中的硫酸钠浓度从7.4～14％浓缩到16～20％，同时得到硫酸钠浓度≤0.09％的产水，回收利用；最后利用冷冻结晶系统离心分离出99％的芒硝(十水硫酸钠)，离心分离母液返回预处理系统重新处理；从而实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。
附图说明
附图1钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置的总体结构示意图。
附图中OML表示氧化母液，PTS表示预处理系统，MCS表示膜浓缩系统，CCS表示冷冻结晶系统，SSTH表示芒硝，CFL表示离心滤液，SC表示泥饼，PW表示产水，PTO表示预处理系统出液，MCO表示膜浓缩系统出液。
附图2钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置的预处理系统结构示意图。
附图中PTS表示预处理系统，OML表示氧化母液，SC表示泥饼，CLF表示离心滤液，PTO表示预处理出液，MLT表示氧化母液箱，RT1表示一级反应池，ST1表示一级沉淀池，RT2表示二级反应池，ST2表示二级沉淀池，D11表示氢氧化钠与除磷剂投加装置，D12表示氢氧化钠投加装置，D13表示硫酸投加装置，SUF表示浸没式超滤装置，MT表示中间液箱，SCT表示污泥浓缩池，PF表示压滤机，FLT表示压滤液池，P11表示提升泵，P12表示抽吸泵，P13表示增压泵，P14表示反洗泵，P15表示污泥泵，P16表示压滤液回流泵，B表示反洗风机。
附图3钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置的膜浓缩系统结构示意图。
附图中MCS表示膜浓缩系统，PTO表示预处理系统出液，PW表示产水，MCO表示膜浓缩系统出液，D21表示阻垢剂投加装置，SAF表示保安过滤器，UHPRO表示超高压反渗透装置，ERI表示能量回收装置，CLT表示浓液箱，PWT表示产水箱，P21表示高压柱塞泵，P22表示浓液输送泵，P23表示高压增压泵，P24表示产水输送泵。
附图4钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置的冷冻结晶系统结构示意图。
附图中CCS表示冷冻结晶系统，MCO表示膜浓缩系统出水，CFL表示离心滤液，SSTH表示芒硝，PCE表示预冷器，CS表示结晶罐，CF表示旋流器，CE表示稠厚器，CF表示离心分离机，CMLT表示李欣母液罐，CHE表示冷却换热器，CMS表示冷冻机组，CT表示冷却塔，P31表示出料泵，P32表示离心母液回流泵，P33表示冷却循环泵，P34表示冰水循环泵，P35表示冷却水循环泵。
附图5钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理实施例的工艺流程图。
附图6钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理实施例的水质水量平衡图。
具体实施方式
对照附图1，钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置，其结构包括预处理系统PTS、膜浓缩系统MCS、冷冻结晶系统CCS；其中钠法磷酸铁生产产生的氧化母液OML接至预处理系统PTS的1#进液口，预处理系统PTS的出泥口送出泥饼SC，预处理系统PTS的出液口送出预处理系统出液PTO至膜浓缩系统MCS的进液口，膜浓缩系统MCS的出水口送出产水PW，膜浓缩系统MCS的出液口送出膜浓缩系统出液MCO至冷冻结晶系统CCS的进液口，冷冻结晶系统CCS的出液口送出离心滤液CFL至预处理系统PTS的2#进液口，冷冻结晶系统CCS的出盐口送出芒硝SSTH；钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置，首先利用预处理系统去除氧化母液中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物；然后利用膜浓缩系统对预处理出液中的硫酸钠进行浓缩，并净化出产水回用；最后利用冷冻结晶系统离心分离出芒硝，离心分离母液返回预处理系统重新处理；实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。
对照附图2，预处理系统PTS，其结构包括氧化母液箱MLT、一级反应池RT1、一级沉淀池ST1、二级反应池RT2、二级沉淀池ST2、氢氧化钠与除磷剂投加装置D11、氢氧化钠投加装置D12、硫酸投加装置D13、浸没式超滤装置SUF、中间液箱MT、污泥浓缩池SCT、压滤机PF、压滤液池FLT、提升泵P11、抽吸泵P12、增压泵P13、反洗泵P14、污泥泵P15、压滤液回流泵P16、反洗风机B；其中氧化母液OML接至氧化母液箱MLT的1#进液口，氧化母液箱MLT的出液口通过提升泵P11与一级反应池RT1的进液口相接，氢氧化钠与除磷剂投加装置D11的出药口接至一级反应池RT1的进药口，一级反应池RT1的出液口接至一级沉淀池ST1的进液口，一级沉淀池ST1的出液口接至二级反应池RT2的进液口，氢氧化钠投加装置D12的出药口接至二级反应池RT2的进药口，二级反应池RT2的出液口接至二级沉淀池ST2的进液口，二级沉淀池ST2的出液口接至浸没式超滤装置SUF的进液口，硫酸投加装置D13的出药口也接至浸没式超滤装置SUF的进液口，反洗风机B的出风口接至浸没式超滤装置SUF的进风口，浸没式超滤装置SUF的出液口通过抽吸泵P12与中间液箱MT的进液口相接，中间液箱MT的1#出液口通过增压泵P13送出预处理出液PTO，中间液箱MT的2#出液口通过反洗泵P14与浸没式超滤装置SUF的反洗液进口相接，一级沉淀池ST1的排泥口、二级沉淀池ST2的排泥口与浸没式超滤装置SUF的反洗液排口都接至污泥浓缩池SCT的进泥口，污泥浓缩池SCT的出泥口通过污泥泵P15与压滤机PF的进泥口相接，压滤机PF的出泥口送出泥饼SC，压滤机PF的滤液出口接至压滤液池FLT的进液口，压滤液池FLT的出液口通过压滤液回流泵P16与氧化母液箱MLT的2#进液口相接，离心滤液CLF接至氧化母液箱MLT的3#进液口；通过预处理系统，具体是先通过投加30％氢氧化钠与10％的除磷剂在一级反应池，将氧化母液的pH值从1.5～2.5调节到4.0～6.0，利用一级沉淀池除去磷酸根离子，再通过投加30％的氢氧化钠在二级反应池，将pH值调节到8.0～9.5，利用二级沉淀池除去重金属离子，通过投加50％的硫酸将pH值回调到6.5～7.5，经过膜孔径≤50nm的浸没式超滤过滤，有效滤除废液中剩余的细小磷酸铁与金属氢氧化物晶体与悬浮物，将预处理出液的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；浸没式超滤装置每30～90分钟自动进行一次30～90秒的气水联合反洗，以维持浸没式超滤的长期稳定运行；沉淀污泥与反洗排液压滤出泥饼外运处置。
对照附图3，膜浓缩系统MCS，其结构包括阻垢剂投加装置D21、保安过滤器SAF、超高压反渗透装置UHPRO、能量回收装置ERI、浓液箱CLT、产水箱PWT、高压柱塞泵P21、浓液输送泵P22、高压增压泵P23、产水输送泵P24；其中预处理系统出液PTO接至保安过滤器SAF的进液口，阻垢剂投加装置D21的出药口也接至保安过滤器SAF的进液口，保安过滤器SAF的出液口通过高压柱塞泵P21与超高压反渗透装置UHPRO的进液口相接，超高压反渗透装置UHPRO的产水出口接至产水箱PWT的进水口，产水箱PWT的出水口通过产水输送泵P24送出产水PW，超高压反渗透装置UHPRO的浓液出口接至能量回收装置ERI的浓液进口，能量回收装置ERI的浓液出口接至浓液箱CLT的进液口，浓液箱CLT的出液口通过浓液输送泵P22送出膜浓缩系统出液MCO，保安过滤器SAF的出液口也接至能量回收装置ERI的进液口，能量回收装置ERI的出液口通过高压增压泵P23也接至超高压反渗透装置UHPRO的进液口；通过膜浓缩系统，具体是利用120kg级的超高压反渗透装置将预处理出液中的硫酸钠浓度从7.4～14％浓缩到16～20％，产出硫酸钠浓度≤0.09％的产水，回收利用；在超高压反渗透装置的浓水出水端设置120kg级的超高压能量回收装置，进一步回收高压浓水的能量，将高压柱塞泵的流量降低55％以上，节约电能超过50％。
对照附图4，冷冻结晶系统CCS，其结构包括预冷器PCE、结晶罐CCT、旋流器CF、稠厚器CE、离心分离机CSE、离心母液罐CMLT、冷却换热器CHE、冷冻机组CMS、冷却塔CT、出料泵P31、离心母液回流泵P32、冷却循环泵P33、冰水循环泵P34、冷却水循环泵P35；其中膜浓缩系统出液MCO接至预冷器PCE的进液口，预冷器PCE的出液口接至结晶罐CCT的1#进液口，结晶罐CCT的出液口通过冷却循环泵P33与冷却换热器CHE的进液口相接，冷却换热器CHE的出液口接至结晶罐CCT的2#进液口；冷却塔CT的冷却水出口通过冷却水循环泵P35与冷冻机组CMS的冷却水进口相联，冷冻机组CMS的冷却水出口接至冷却塔CT的回水口；冷冻机组CMS的冰水出口通过冰水循环泵P34与冷却换热器CHE的冰水进口相接，冷却换热器CHE的冰水出口接至冷冻机组CMS的冰水回流口；结晶罐CCT的出料口通过出料泵P31与旋流器CF的进料口相接，旋流器CF的出液口接至结晶罐CCT的3#进液口；旋流器CF的出料口接至稠厚器CE的进料口，稠厚器CE的出料口接至离心分离机CSE的进料口，离心分离机CSE的出料口送出芒硝SSTH；离心分离机CSE的出液口接至离心母液罐CMLT的进液口，离心母液罐CMLT的出液口通过离心母液回流泵P32与预冷器PCE的预冷液进口相接，预冷器PCE的预冷液出口送出离心滤液CFL；通过冷冻结晶系统，具体是针对膜浓缩液中的浓度为16～20％的硫酸钠，控制结晶罐的温度在0～5℃，硫酸钠浓度达到过饱和，从而以Na2SO4·10H2O(十水硫酸钠)结晶的形式析出，通过离心分离出99％的芒硝(十水硫酸钠)，硫酸钠浓度≤7％的离心分离母液返回预处理系统重新处理；冷冻结晶系统中采用循环换热冷冻结晶，提高换热效率下避免设备堵塞；出料经过旋流器回流细小的硫酸钠晶体，保证离心分离出的芒硝的品质；最终实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。
钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理方法，包括如下步骤：
1)通过预处理系统，对钠法磷酸铁生产产生的氧化母液进行反应、沉淀、过滤，去除氧化母液中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物；
2)通过膜浓缩系统，进一步将预处理出液中的硫酸钠浓度从7.4～14％浓缩到16～20％；
3)通过冷冻结晶系统，对膜浓缩液中的硫酸钠进行冷冻结晶，进而离心分离出99％的芒硝，实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。
所述步骤1)通过预处理系统，具体是先通过投加30％氢氧化钠与10％的除磷剂在一级反应池，将氧化母液的pH值从1.5～2.5调节到4.0～6.0，利用一级沉淀池除去磷酸根离子，再通过投加30％的氢氧化钠在二级反应池，将pH值调节到8.0～9.5，利用二级沉淀池除去重金属离子，通过投加50％的硫酸将pH值回调到6.5～7.5，经过膜孔径≤50nm的浸没式超滤过滤，有效滤除废液中剩余的细小磷酸铁与金属氢氧化物晶体与悬浮物，将预处理出液的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；浸没式超滤装置每30～90分钟自动进行一次30～90秒的气水联合反洗，以维持浸没式超滤的长期稳定运行；沉淀污泥与反洗排液压滤出泥饼外运处置。
所述步骤2)通过膜浓缩系统，具体是利用120kg级的超高压反渗透装置将预处理出液中的硫酸钠浓度从7.4～14％浓缩到16～20％，产出硫酸钠浓度≤0.09％的产水，回收利用；在超高压反渗透装置的浓水出水端设置120kg级的超高压能量回收装置，进一步回收高压浓水的能量，将高压柱塞泵的流量降低55％以上，节约电能超过50％。
所述步骤3)通过冷冻结晶系统，具体是针对膜浓缩液中的浓度为16～20％的硫酸钠，控制结晶罐的温度在0～5℃，硫酸钠浓度达到过饱和，从而以Na2SO4·10H2O(十水硫酸钠)结晶的形式析出，通过离心分离出99％的芒硝(十水硫酸钠)，硫酸钠浓度≤7％的离心分离母液返回预处理系统重新处理；冷冻结晶系统中采用循环换热冷冻结晶，提高换热效率下避免设备堵塞；出料经过旋流器回流细小的硫酸钠晶体，保证离心分离出的芒硝的品质；最终实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。
实施例
某集团公司年产磷酸铁5万吨，磷酸铁生产采用钠法工艺，先利用硫酸亚铁加双氧水将二价铁氧化为三价铁，再与磷酸反应，通过投加氢氧化钠来控制反应的pH值，合成磷酸铁，通过磷酸进行老化。在磷酸铁的生产过程中产生三类废水，其一为含有大量硫酸钠、少量重金属离子与磷酸根离子的氧化母液，其二为含有大量稀磷酸、少量重金属离子、悬浮物与硫酸钠的老化母液，其三为大量的含有重金属离子、磷酸根离子、硫酸钠的低浓度洗水。本实施例专门针对氧化母液含有大量硫酸钠、少量重金属离子与磷酸根离子的特点，设计一套钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理系统，有效回收氧化母液中的芒硝与水。
1.设计氧化母液成分与废液量
钠法磷酸铁生产氧化母液的组分如下(其中pH无单位)：
组分 pH Na<sup>+</sup> SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> PO<sub>4</sub><sup>3-</sup> Fe<sup>3+</sup> Mg<sup>2+</sup>
浓度(mg/L) 2 32060 74620 150 505 1550
组分 Mn<sup>2+</sup> Ca<sup>2+</sup> Si TDS SS
浓度(mg/L) 250 35 30 109200 10
钠法磷酸铁生产氧化母液的废液量为50T/H。
2.工艺流程
2.1工艺流程
工艺流程见附图5钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理实施例的工艺流程图。
2.2流程说明
钠法磷酸铁生产产生的氧化母液进入母液箱，经过提升泵打入一级反应池、一级沉淀池，通过投加30％氢氧化钠与10％的除磷剂在一级反应池，将氧化母液的pH值从2调节到5.5±0.2，利用一级沉淀池除去磷酸根离子，出液进入二级反应池、二级沉淀池，再通过投加30％的氢氧化钠在二级反应池，将pH值调节到9.0±0.2，利用二级沉淀池除去重金属离子，出液进入浸没式超滤池，通过投加50％的硫酸将pH值回调到7.0±0.2，经过膜孔径≤50nm的PVDF浸没式超滤膜抽吸过滤，有效滤除废液中剩余的细小磷酸铁与金属氢氧化物晶体与悬浮物，将预处理出液的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；浸没式超滤装置每60分钟自动进行一次1分钟的气水联合反洗，并于6个月手动进行一次化学清洗，以维持浸没式超滤的长期稳定运行；浸没式超滤反洗排液、一级沉淀池与二级沉淀池排泥进入污泥浓缩池，经过污泥泵加压打入板框压滤机进行污泥脱水，泥饼外运处置，压滤液经过压滤液箱、压滤液回流泵送回母液箱重新处理；浸没式超滤出液进入中间液箱，通过增压泵打入保安过滤器，并通过投加阻垢剂保护反渗透膜，保安过滤器44％的出液经过高压柱塞泵打入120kg级的超高压反渗透膜组，超高压反渗透的浓缩液经过120kg级的能量回收装置进入浓缩液箱，利用超高压反渗透的浓缩液的高压能量并串接一个10kg/cm2的高压增压泵将另外保安过滤器56％的出液也打入120kg级的超高压反渗透膜组，将高压柱塞泵的流量降低56％，节约电能超过50％；利用超高压反渗透将预处理出液中的硫酸钠浓度从9％浓缩到16％，超高压反渗透产水的硫酸钠浓度≤0.09％，通过产水箱与产水泵送出回用；浓缩液箱中的16％的硫酸钠浓液打入预冷器，降温后进入冷冻结晶罐，利用循环换热冷冻结晶，提高换热效率下避免设备堵塞，控制冷冻结晶罐的温度在0～5℃，硫酸钠浓度达到过饱和，从而以Na2SO4·10H2O(十水硫酸钠)结晶的形式析出，通过出料泵旋流器将细小的硫酸钠晶体返回冷冻结晶罐重新结晶，大的硫酸钠晶体经过稠厚器、离心分离机离心分离出99％的芒硝(十水硫酸钠)，硫酸钠浓度为7％的离心分离母液经过母液箱、母液回流泵通过预冷器返回母液箱重新处理，同时利用低温离心分离母液对浓液进行预冷；冷冻机组与冷却塔构成制冰水系统，构成冷却换热器的冷源。
3.水质水量平衡
钠法磷酸铁生产氧化母液处理系统的水质水量平衡见附图6钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理实施例的水质水量平衡图。
4.系统主要设备
Figure BDA0003154058130000091
Figure BDA0003154058130000101
Figure BDA0003154058130000111
Figure BDA0003154058130000121

Claims (8)

1.钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置，其特征是包括预处理系统、膜浓缩系统、冷冻结晶系统；其中钠法磷酸铁生产产生的氧化母液接至预处理系统的1#进液口，预处理系统的出泥口送出泥饼，预处理系统的出液口送出预处理系统出液至膜浓缩系统的进液口，膜浓缩系统的出水口送出产水，膜浓缩系统的出液口送出膜浓缩系统出液至冷冻结晶系统的进液口，冷冻结晶系统的出液口送出离心滤液至预处理系统的2#进液口，冷冻结晶系统的出盐口送出芒硝；钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置，首先利用预处理系统去除氧化母液中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物；然后利用膜浓缩系统对预处理出液中的硫酸钠进行浓缩，并净化出产水回用；最后利用冷冻结晶系统离心分离出芒硝，离心分离母液返回预处理系统重新处理；实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。
2.根据权利要求1所述的钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置，其特征是所述的预处理系统，其结构包括氧化母液箱、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池、二级沉淀池、氢氧化钠与除磷剂投加装置、氢氧化钠投加装置、硫酸投加装置、浸没式超滤装置、中间液箱、污泥浓缩池、压滤机、压滤液池、提升泵、抽吸泵、增压泵、反洗泵、污泥泵、压滤液回流泵、反洗风机；其中氧化母液接至氧化母液箱的1#进液口，氧化母液箱的出液口通过提升泵与一级反应池的进液口相接，氢氧化钠与除磷剂投加装置的出药口接至一级反应池的进药口，一级反应池的出液口接至一级沉淀池的进液口，一级沉淀池的出液口接至二级反应池的进液口，氢氧化钠投加装置的出药口接至二级反应池的进药口，二级反应池的出液口接至二级沉淀池的进液口，二级沉淀池的出液口接至浸没式超滤装置的进液口，硫酸投加装置的出药口也接至浸没式超滤装置的进液口，反洗风机的出风口接至浸没式超滤装置的进风口，浸没式超滤装置的出液口通过抽吸泵与中间液箱的进液口相接，中间液箱的1#出液口通过增压泵送出预处理出液，中间液箱的2#出液口通过反洗泵与浸没式超滤装置的反洗液进口相接，一级沉淀池的排泥口、二级沉淀池的排泥口与浸没式超滤装置的反洗液排口都接至污泥浓缩池的进泥口，污泥浓缩池的出泥口通过污泥泵与压滤机的进泥口相接，压滤机的出泥口送出泥饼，压滤机的滤液出口接至压滤液池的进液口，压滤液池的出液口通过压滤液回流泵与氧化母液箱的2#进液口相接，离心滤液接至氧化母液箱的3#进液口。
3.根据权利要求1所述的钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置，其特征是所述的膜浓缩系统，其结构包括阻垢剂投加装置、保安过滤器、超高压反渗透装置、能量回收装置、浓液箱、产水箱、高压柱塞泵、浓液输送泵、高压增压泵、产水输送泵；其中预处理系统出液接至保安过滤器的进液口，阻垢剂投加装置的出药口也接至保安过滤器的进液口，保安过滤器的出液口通过高压柱塞泵与超高压反渗透装置的进液口相接，超高压反渗透装置的产水出口接至产水箱的进水口，产水箱的出水口通过产水输送泵送出产水，超高压反渗透装置的浓液出口接至能量回收装置的浓液进口，能量回收装置的浓液出口接至浓液箱的进液口，浓液箱的出液口通过浓液输送泵送出膜浓缩系统出液，保安过滤器的出液口也接至能量回收装置的进液口，能量回收装置的出液口通过高压增压泵也接至超高压反渗透装置的进液口。
4.根据权利要求1所述的钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理装置，其特征是所述的冷冻结晶系统，其结构包括预冷器、结晶罐、旋流器、稠厚器、离心分离机、离心母液罐、冷却换热器、冷冻机组、冷却塔、出料泵、离心母液回流泵、冷却循环泵、冰水循环泵、冷却水循环泵；其中膜浓缩系统出液接至预冷器的进液口，预冷器的出液口接至结晶罐的1#进液口，结晶罐的出液口通过冷却循环泵与冷却换热器的进液口相接，冷却换热器的出液口接至结晶罐的2#进液口；冷却塔的冷却水出口通过冷却水循环泵与冷冻机组的冷却水进口相联，冷冻机组的冷却水出口接至冷却塔的回水口；冷冻机组的冰水出口通过冰水循环泵与冷却换热器的冰水进口相接，冷却换热器的冰水出口接至冷冻机组的冰水回流口；结晶罐的出料口通过出料泵与旋流器的进料口相接，旋流器的出液口接至结晶罐的3#进液口；旋流器的出料口接至稠厚器的进料口，稠厚器的出料口接至离心分离机的进料口，离心分离机的出料口送出芒硝；离心分离机的出液口接至离心母液罐的进液口，离心母液罐的出液口通过离心母液回流泵与预冷器的预冷液进口相接，预冷器的预冷液出口送出离心滤液。
5.根据权利要求1所述的钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理方法，其特征是包括如下步骤：
1)通过预处理系统，对钠法磷酸铁生产产生的氧化母液进行反应、沉淀、过滤，去除氧化母液中的磷酸根离子、重金属离子与悬浮物；
2)通过膜浓缩系统，进一步将预处理出液中的硫酸钠浓度从7.4～14％浓缩到16～20％；
3)通过冷冻结晶系统，对膜浓缩液中的硫酸钠进行冷冻结晶，进而离心分离出99％的芒硝，实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。
6.根据权利要求5所述的钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理方法，其特征是所述步骤1)通过预处理系统，具体是先通过投加30％氢氧化钠与10％的除磷剂在一级反应池，将氧化母液的pH值从1.5～2.5调节到4.0～6.0，利用一级沉淀池除去磷酸根离子，再通过投加30％的氢氧化钠在二级反应池，将pH值调节到8.0～9.5，利用二级沉淀池除去重金属离子，通过投加50％的硫酸将pH值回调到6.5～7.5，经过膜孔径≤50nm的浸没式超滤过滤，有效滤除废液中剩余的细小磷酸铁与金属氢氧化物晶体与悬浮物，将预处理出液的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；浸没式超滤装置每30～90分钟自动进行一次30～90秒的气水联合反洗，以维持浸没式超滤的长期稳定运行；沉淀污泥与反洗排液压滤出泥饼外运处置。
7.根据权利要求5所述的钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理方法，其特征是所述步骤2)通过膜浓缩系统，具体是利用120kg级的超高压反渗透装置将预处理出液中的硫酸钠浓度从7.4～14％浓缩到16～20％，产出硫酸钠浓度≤0.09％的产水，回收利用；在超高压反渗透装置的浓水出水端设置120kg级的超高压能量回收装置，进一步回收高压浓水的能量，将高压柱塞泵的流量降低55％以上，节约电能超过50％。
8.根据权利要求5所述的钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理方法，其特征是所述步骤3)通过冷冻结晶系统，具体是针对膜浓缩液中的浓度为16～20％的硫酸钠，控制结晶罐的温度在0～5℃，硫酸钠浓度达到过饱和，从而以Na2SO4·10H2O(十水硫酸钠)结晶的形式析出，通过离心分离出99％的芒硝(十水硫酸钠)，硫酸钠浓度≤7％的离心分离母液返回预处理系统重新处理；冷冻结晶系统中采用循环换热冷冻结晶，提高换热效率下避免设备堵塞；出料经过旋流器回流细小的硫酸钠晶体，保证离心分离出的芒硝的品质；最终实现钠法磷酸铁生产氧化母液资源化处理的目的。
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