CN115448514B - 一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法 - Google Patents

一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及IPC C02F1领域，更具体地，涉及一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法。本申请通过特定的处理工艺方法，不仅解决了有机磷废水通过生化难去除的问题，而且还能回收有机磷废水中的氯化钾、焦磷酸钾，两种回收料的含量高，提高了回收利用率，具有较大的经济价值，此外，得到的蒸废水可以通过生化处理，降低了有机磷废水的处理成本。本专利适用于三唑磷、甲基嘧啶磷、二嗪磷、毒死蜱、乙基氯化物、甲基氯化物等生产过程中的有机磷废水。

Description

一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及IPC C02F1领域，更具体地，涉及一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法。
背景技术
中国实施改革开放经济政策以来，经济全面提升、高速发展已经成为世界各国关注的焦点。与此同时也带来了诸多负面效应，产业生产中大量消耗自然资源，产生能够严重破坏生态环境的污染物质，这些因素正逐步成为阻碍经济发展的主要因素。随着水资源逐渐紧缺，对于其资源合理化利用及解决水污染问题被视为关系到经济发展和人民健康的重要课题。据研究人员预计，高磷和高盐废水量约占全球废水总量的5%，且处理难度高，因此国内外水处理专家将对此类废水处理方法的研究作为研究工作的重难点。
现有技术中，申请公开号为CN102643863A的专利申请文件，公开了一种处理废水中有机磷微生物絮凝剂的制备以及应用方法，通过制备微生物絮凝剂，虽然能够提高废水中有机磷的去除率，但是对COD含量的改善并不明显。
申请公开号为 CN104193081A的专利申请文件，公开了一种逐级过滤污水处理的装置和方法，通过设置各种装置，能够灭菌消毒，提高出水水质，但是对有机磷和COD含量的降低并不明显。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面，提供了一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，包括以下步骤：
S1、预热处理：将有机磷废水通过蒸汽预热器中预热后，通入管道反应器中；
S2、高温分解：将有机磷废水在管道反应器中停留15-45min，得到废水一；
S3、酸化处理：将步骤S2得到的废水一通入废水槽中，并通入酸进行酸化处理，得到废水二；
S4、中和处理：将步骤S3中得到的废水二过滤，得到无色废水，使用碱溶液对无色废水进行中和处理，得到废水三；
S5、蒸发过滤：将步骤S4中得到的废水三经过蒸发装置蒸发浓缩至原重量的20-40%后过滤，得到蒸发母液；
S6、产物收集：将步骤S5中蒸发装置蒸发出的水收集得到蒸废水，将步骤S5中过滤后的固体干燥得到副产物，将步骤S5中的蒸发母液焚烧，得到焦磷酸钾。
优选的，所述步骤S1中的预热温度为70-90℃。
优选的，所述步骤S2管道反应器中的反应条件为：温度200-300℃，压力3-5MPa。
优选的，所述步骤S3中的酸溶液为盐酸溶液、次氯酸溶液、高氯酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液中的一种或多种；进一步优选的，为盐酸溶液。
优选的，所述盐酸溶液中盐酸的质量浓度为25-37%；进一步优选的，为31%。
优选的，所述步骤S3中的废水二的pH＜5。
优选的，所述步骤S4中碱溶液为质量浓度为25-40%的氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液中的一种或多种；进一步优选的，为质量浓度为32%的氢氧化钠水溶液。
优选的，所述步骤S4中废水三的pH=7。
优选的，所述步骤S6中的焚烧温度为500-700℃。
所述步骤S2中的高温分解处理过程可为连续化处理，处理能力≥3t/h。
本发明第二方面提供了所述有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法制备得到的产物。
有益效果：
1、本发明通过将得到的有机磷废水通过预热处理后，再经过特定工艺的高温分解，不仅能够减少蒸废水中COD和TP的浓度，还能够提高副产物中氯化钾的纯度，并降低副产物的色度。
2、本申请通入特定的酸对高温分解的废水一进行酸化处理，使得到的废水二的pH＜5，能够进一步减少TP含量，有利于提高副产氯化钾的含量和去除副产的色度和异味。
3、本申请通过选用特定的管道反应器，能够提高管道反应器的处理面积，从而提高了每小时的处理有机磷废水的重量，提高了处理效率，减小了处理成本。
4、本申请通过特定的处理工艺方法，不仅解决了有机磷废水通过生化难去除的问题，而且还能回收有机磷废水中的氯化钾、焦磷酸钾，两种回收料的含量高，提高了回收利用率，具有较大的经济价值，此外，得到的蒸废水可以通过生化处理，降低了有机磷废水的处理成本。
具体实施方式
实施例
实施例1
实施例1提供了一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，包括以下步骤：
S1、预热处理：将有机磷废水以270kg/h的速度通过蒸汽预热器中预热后，通入管道反应器中；
S2、高温分解：将有机磷废水在管道反应器中停留30min，得到废水一；
S3、酸化处理：将步骤S2得到的废水一通入废水槽中，并通入酸进行酸化处理，得到废水二；
S4、中和处理：将步骤S3中得到的废水二过滤，得到无色废水，使用碱溶液对无色废水进行中和处理，得到废水三；
S5、蒸发过滤：将步骤S4中得到的废水三经过蒸发装置蒸发浓缩至85g后过滤，得到蒸发母液；
S6、产物收集：将步骤S5中蒸发装置蒸发出的水收集得到蒸废水，将步骤S5中过滤后的固体干燥得到副产物，将步骤S5中的蒸发母液焚烧，得到焦磷酸钾。
所述步骤S1中的预热温度为80℃。
所述步骤S2管道反应器中的反应条件为：温度240℃，压力4.2MPa。
所述步骤S3中的酸溶液为盐酸溶液。
所述盐酸溶液中盐酸的质量浓度为31%。
所述步骤S3中的废水二的pH=4。
所述步骤S4中碱溶液为质量浓度为质量浓度为32%的氢氧化钠水溶液。
所述步骤S4中废水三的pH=7。
所述步骤S6中的焚烧温度为600℃。
所述步骤S2中的高温分解处理过程可为连续化处理，处理能力≥3t/h。
本发明第二方面提供了所述有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法制备得到的产物。
实施例2
实施例2提供了一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，包括以下步骤：
S1、预热处理：将有机磷废水以270kg/h的速度通过蒸汽预热器中预热后，通入管道反应器中；
S2、高温分解：将有机磷废水在管道反应器中停留15min，得到废水一；
S3、酸化处理：将步骤S2得到的废水一通入废水槽中，并通入酸进行酸化处理，得到废水二；
S4、中和处理：将步骤S3中得到的废水二过滤，得到无色废水，使用碱溶液对无色废水进行中和处理，得到废水三；
S5、蒸发过滤：将步骤S4中得到的废水三经过蒸发装置蒸发浓缩至86g后过滤，得到蒸发母液；
S6、产物收集：将步骤S5中蒸发装置蒸发出的水收集得到蒸废水，将步骤S5中过滤后的固体干燥得到副产物，将步骤S5中的蒸发母液焚烧，得到焦磷酸钾。
所述步骤S1中的预热温度为80℃。
所述步骤S2管道反应器中的反应条件为：温度280℃，压力4.5MPa。
所述步骤S3中的酸溶液为盐酸溶液。
所述盐酸溶液中盐酸的质量浓度为31%。
所述步骤S3中的废水二的pH=4。
所述步骤S4中碱溶液为质量浓度为质量浓度为32%的氢氧化钠水溶液。
所述步骤S4中废水三的pH=7。
所述步骤S6中的焚烧温度为600℃。
所述步骤S2中的高温分解处理过程可为连续化处理，处理能力≥3t/h。
本发明第二方面提供了所述有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法制备得到的产物。
对比例1
对比例1提供了一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，具体实施方式同实施例1。不同点在于：无步骤S2高温分解步骤。
对比例2
对比例2提供了一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，具体实施方式同实施例1。不同点在于：所述步骤S2管道反应器中的反应条件为：温度200℃，压力6MPa。
对比例3
对比例3提供了一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，具体实施方式同实施例1。不同点在于：无步骤S3酸化处理步骤。
对比例4
对比例4提供了一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，具体实施方式同实施例1。不同点在于：所述步骤S3中的废水二的pH=6。
性能测试
1、副产物和焦磷酸钾质量
对实施例1-2和对比例1-4所述有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法制备得到的产物，称量其重量，并计算出副产物中氯化钾的含量，结果记入表1。
2、副产物外观及气味
对实施例1-2和对比例1-4所述有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法制备得到的副产物，目视其外观，闻其气味，结果记入表1。
3、TP去除率
对实施例1-2和对比例1-4所述有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，测试步骤S6得到的蒸废水中的TP浓度，初始TP浓度均为3000ppm，并计算TP去除率，公式为：（初始TP浓度-步骤S6得到的蒸废水中的TP浓度）/初始TP浓度*100%,结果记入表1。
4、COD去除率
对实施例1-2和对比例1-4所述有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，测试步骤S6得到的蒸废水中的COD浓度，初始COD浓度为80000ppm，并计算COD去除率，公式为：（初始COD浓度-步骤S6得到的蒸废水一中的COD浓度）/初始COD浓度*100%,结果记入表1。
表1

Claims (6)

1.一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、预热处理：将有机磷废水通过蒸汽预热器中预热后，通入管道反应器中；
S2、高温分解：将有机磷废水在管道反应器中停留15-45min，得到废水一；
S3、酸化处理：将步骤S2得到的废水一通入废水槽中，并通入酸进行酸化处理，得到废水二；
S4、中和处理：将步骤S3中得到的废水二过滤，得到无色废水，使用碱溶液对无色废水进行中和处理，得到废水三；
S5、蒸发过滤：将步骤S4中得到的废水三经过蒸发装置蒸发浓缩至原重量的20-40%后过滤，得到蒸发母液；
S6、产物收集：将步骤S5中蒸发装置蒸发出的水收集得到蒸废水，将步骤S5中过滤后的固体干燥得到副产物，将步骤S5中的蒸发母液焚烧，得到焦磷酸钾；
所述步骤S1中的预热温度为70-90℃；
所述步骤S2管道反应器中的反应条件为：温度200-300℃，压力3-5MPa；
所述步骤S3中的废水二的pH＜5；
所述步骤S4中废水三的pH=7。
2.根据权利要求1所述的一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，其特征在于，所述步骤S3中的酸溶液为盐酸溶液、次氯酸溶液、高氯酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，其特征在于，所述步骤S4中碱溶液为质量浓度为25-40%的氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，其特征在于，所述步骤S6中的焚烧温度为500-700℃。
5.根据权利要求1所述的一种有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中的高温分解处理过程为连续化处理，处理效率≥3t/h。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的有机磷废水处理并回收氯化钾工艺方法所制备得到的产物。
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