CN116655140A - 磷酸铁锂清洗废水回收处理方法及系统 - Google Patents

磷酸铁锂清洗废水回收处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种磷酸铁锂清洗废水回收处理方法及系统，该方法是使用混凝沉淀前置，运用硫酸亚铁和絮凝剂在碱性条件下对废水中的ss进行絮凝沉淀，富余亚铁在沉淀池中的碱性pH环境进行自发沉淀，降低水质中的ss；沉淀污泥泥水分离回收，上清液加入调节pH进入生化系统充分降解COD、氨氮等杂质，再过滤、RO纯水淡化，进入循环系统。本发明不需要在使用药剂进行pH调节；亚铁离子形成的氢氧化亚铁沉淀的KSP比氢氧化钙小，沉淀效果更好，对后端影响更小。

Description

磷酸铁锂清洗废水回收处理方法及系统
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域,涉及一种磷酸铁锂清洗废水回收处理方法及系统。
背景技术
磷酸铁锂清洗废水是磷酸铁锂生产过程中清洗设备时冲洗下来的废水，该废水PH在10左右，ss在20000mg/L-30000mg/L，COD在1000-2000mg/L，电导率在8000us/cm；废水COD和SS波动较大，同时存在硫酸盐、磷酸盐等污染物，如果不处理该废水，直接外排不仅造成资源浪费，还会造成环境污染；现有技术处理方案是使用钙法沉淀，通过钙离子和絮凝剂的混凝左右将水中杂志进行吸附沉淀，从而将磷酸铁锂废水中的污泥沉淀下来，再通过压滤机过滤，过滤出来的废水直接排放。
使用现有技术主要是去除水中的ss，对水质中的cod和盐分残留还是比较高的，还会造成大量钙离子富集，如果大量直接排放，对水体会造成严重的污染。如果要在后端加上生化技术和RO技术，则必须对水质中的钙离子进行处理，不然大量钙离子会不仅使生化系统的的厌氧颗粒污泥失去活性，从而导致生化系统厌氧处理效果下降，甚至失效；还会在RO设备管道内结垢，导致管道堵塞，膜堵孔。
鉴于此，在第202210688173.1号专利中公开的一种磷酸铁锂废水处理及资源回收的方法，是将磷酸铁锂废水澄清后送入流动电极电容去离子装置，脱除废水中的P与Li，再送入铁回收系统进行Fe的脱除，将脱除了P/Li/Fe的废水进行pH调整与曝气，再次澄清后输送至多效蒸发系统，脱除各种盐分得到净水进行资源化再利用，实现废水零排放，在处理过程中通过磷、锂、铁回收系统对资源进行有效回收。该技术方案磷酸铁锂废水含有葡萄糖等杂质，会导致水质中的cod含量升高，cod不仅会使膜堵塞，还会对mvr的蒸发效率造成影响。
另在第202210798532.9号专利申请中公开了磷酸铁锂生产废水处理系统及处理方法，磷酸铁锂生产废水处理系统，包括依次连接的废水收集槽、第一一级反应槽、第二一级反应槽、一级沉淀槽、第一二级反应槽、第二二级反应槽、二级沉淀槽、pH回调槽、生化系统、以及排放监控池，一级沉淀槽、二级沉淀槽、以及一体化MBR废水处理装置的污泥排放口均通过管道与污泥池连通。本发明的磷酸铁锂生产废水处理系统及处理方法，针对磷酸铁锂生产废水处理，出水水质远高于排放标准。该技术方案磷酸铁锂清洗废水的COD主要是葡萄糖造成（磷酸铁锂废水COD来源于葡萄糖），可生化性极高，但含泥量极大，若使用该项技术方案会对废水进行过度处理，对能耗、药品造成极大浪费，最终导致成本大幅度上升。
综上所述，需要进一步优化磷酸铁锂清洗废水的回收处理方法。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术存在的问题，而提供一种环保高效、污水循环使用的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法及系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
上述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，是使用混凝沉淀前置，运用硫酸亚铁和絮凝剂在碱性条件下对废水中的ss进行絮凝沉淀，富余亚铁在沉淀池中的碱性pH环境进行自发沉淀，降低水质中的ss；沉淀污泥泥水分离回收，上清液加入调节pH 6.5-7.5进入生化系统充分降解COD、氨氮等杂质；降解后废水经多级过滤、RO纯水淡化，进入循环系统。
所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，包括如下步骤：
1）磷酸铁锂清洗废水收集到污泥池；
2）污泥池废水经过混合搅拌器，加入硫酸亚铁和絮凝剂，在碱性条件下，通过亚铁离子和絮凝剂将水中的SS混凝沉淀；
3）步骤2出水进行清污分流，污泥进行泥水分离，上清液流入调节池，并调节pH值到6.5-7.5；
4）调节池出水进入A2/O生化系统，经过生化处理降解废水中COD、氨氮；
5) 生化池出水经过多级过滤去除较小悬浮颗粒及细微的杂质；
6）步骤5出水经RO纯水淡化后回到车间循环。
所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，所述步骤2）中，pH为9.5-10.5。
所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，所述步骤2）中，废水混合搅拌器搅拌后流到斜板沉淀池进行沉淀。
所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，所述步骤3）中，沉淀污泥经过压滤，进行泥水分离，压滤出的较干净的水回到步骤1）污泥池。
所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，所述步骤5）中，多级过滤为多介质过滤器、超滤设备、精致过滤器构成的三级过滤。
采用上述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法的系统，包括：
污泥池，用于收集磷酸铁锂清洗废水；
混合搅拌器，与所述污泥池的出口相连；
斜板沉淀池，与所述混合搅拌器出口相连；
调节池，与所述斜板沉淀池上清液出口相连；
压滤机，与所述斜板沉淀池污泥出口相连；
A2/O生化池，与所述调节池出口相连；
多介质过滤器，与所述A2/O生化池出口相连；
超滤设备，与所述多介质过滤器出口相连；
精致过滤器，与所述超滤设备出口相连；
RO纯水淡化系统，与所述精致过滤器出口相连；
纯水箱，与所述RO纯水淡化系统出口相连。
有益效果
（1）由于磷酸铁锂清洗废水的特殊性，其含有大量包括磷、铁、锂在元素，导致废水的电导率较高，SS在20000-30000mg/L，COD在1000-2000mg/L，本发明使用了混凝沉淀前置工艺，通过亚铁絮凝和pH值调控沉淀了大量金属元素，同时富余的亚铁也会在斜板沉淀池中的碱性pH环境进行自发沉淀，不会对后续生化系统与RO系统造成影响；而生化系统可以通过菌种使COD降解；RO系统可以降水质中的盐成分进行淡化处理；
（2）现有的钙法沉淀技术，处理完的废水，一般是直排处理；因为钙法沉淀处理完的废水，水质中含有大量钙离子，无法直接使用在生化系统和RO纯水淡化系统，需要中间加个软化工艺，将钙离子沉淀；本专利是利用亚铁离子pH9-10之间进行絮凝沉淀，而铁锂清洗废水的pH在10左右，已经存在了亚铁絮凝沉淀的前置条件，不需要在使用药剂进行pH调节；亚铁离子形成的氢氧化亚铁沉淀的KSP比氢氧化钙小，沉淀效果更好，对后端影响更小。
附图说明
图1为本发明磷酸铁锂清洗废水回收处理系统的结构框图。
实施方式
本发明磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，是根据废水成分特性及特定的组分含量状态，使用混凝沉淀前置，运用硫酸亚铁和絮凝剂在碱性条件下对废水中的ss进行絮凝沉淀，富余亚铁在沉淀池中的碱性pH环境进行自发沉淀，降低水质中的ss；沉淀污泥泥水分离回收，上清液加入调节pH 6.5-7.5进入生化系统充分降解COD、氨氮等杂质；降解后废水经多级过滤、RO纯水淡化，进入循环系统。
该磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，包括如下步骤：
1）磷酸铁锂清洗废水收集到污泥池；
2）污泥池废水经过混合搅拌器，调节pH为9.5-10.5，加入硫酸亚铁和絮凝剂，通过亚铁离子和絮凝剂将水中的SS混凝沉淀，沉淀后的出水：SS为450-550mg/L，COD为2000-2300mg/L，电导率为6000-8000us/cm，pH为9.5-10.5；
3）步骤2出水进行清污分流，污泥下沉，上清液流入调节池，并调节pH值到6.5-7.5；调节池出水水质为：SS为450-550mg/L，COD为2000-23000mg/L，电导率为7000-9000us/cm，pH为6.5-7.5；
4）调节池出水进入A2/O生化系统，经过生化处理降解废水中COD、氨氮；生化池出水水质为：SS为400-500mg/L，COD为10-30mg/L，电导率为7000-9000us/cm，pH为7-7.4；
5) 生化池出水经过多级过滤去除较小悬浮颗粒及细微的杂质，出水水质为：SS为10-50mg/L，COD为10-30mg/L，电导率为7000-9000us/cm，pH为7-7.4；
6）步骤5出水经RO纯水淡化后回到车间循环；RO纯水淡化的出水水质为：SS为0mg/L，COD为0mg/L，电导率为10-30us/cm，pH为7-7.3。
如图1所示，采用上述磷酸铁锂清洗废水回收处理方法的系统，包括：
污泥池1，用于收集磷酸铁锂清洗废水；
混合搅拌器2，与污泥池1的出口相连；
斜板沉淀池3，与混合搅拌器2出口相连；
调节池4，与斜板沉淀池3上清液出口相连；
压滤机5，与斜板沉淀池3污泥出口相连；
A2/O生化池6，与调节池4出口相连；
多介质过滤器7，与A2/O生化池6出口相连；
超滤设备8，与多介质过滤器7出口相连；
精致过滤器9，与超滤设备8出口相连；
RO纯水淡化系统10，与精致过滤器9出口相连；
纯水箱11，与RO纯水淡化系统10出口相连。
该系统的具体工作流程为：
磷酸铁锂车间清洗废水通过泵打到污泥池；
污泥池1的水通过泵打到管道连接的混合搅拌器2，进行加药，通过亚铁离子和絮凝剂将水中的SS混凝沉淀；
混合搅拌器2出水口连接到斜板沉淀池3，通过斜板进行清污分流，让污泥沉入斜板池3下面污泥层；
斜板沉淀池3上清液溢流口连接调节池4；斜板沉淀池3下端污口通过泵与管道连接压滤机5，进行压滤，进行泥水分离，压滤出的较干净的水回到污泥池1；
调节池4通过加药系统加药；
调节池4通过泵与管道连接将废水打到A2/O生化系统6，通过生化系统6的菌种将废水中COD进行降解；
生化系统6的出水溢流到净水池12；
净水池12通过泵和管道连接到多介质过滤器7，过滤较小悬浮颗粒；
多介质过滤器7通过泵和管道连接到超滤设备8，过滤一些细微的杂质；
超滤设备8通过泵和管道连接到精致过滤器9，将精致过滤器9通过泵和管道连接到RO纯水淡化系统10，通过反渗透膜将废水进行淡化处理；
RO纯水淡化系统10通过泵和管道连接到纯水箱11。
本发明的方法及系统使用了混凝沉淀前置工艺，通过亚铁絮凝和pH值调控沉淀了大量金属元素，同时富于的亚铁也会在斜板沉淀池中的碱性pH环境进行自发沉淀，不会对后续生化系统与RO系统造成影响。
下面结合具体实施例进一步说明本发明。
实施例1： 磷酸铁锂废水处理按照以下步骤
某磷酸铁锂车间打到污泥池的废水SS为21000mg/L，COD为800mg/L，电导率为3000us/cm'，pH为10.3；
通过泵将污泥打到混合搅拌器进行搅拌然后流到斜板沉淀池进行沉淀，沉淀完后的出水：SS为481mg/L，COD为613mg/L，电导率为3700us/cm，pH为9.2；
通过管道将斜板池的污水溢流到调节池，加药，将pH值调节到6.9，此时调节池的水质：SS为493mg/L，COD为622mg/L，电导率为4200us/cm，pH为6.9；
调节池的水通过水泵，将水输送到A2/OS生化池，经过生化处理，生化池出水水质为：SS为487mg/L，COD为9mg/L，电导率为4200us/cm，pH为7.3；
生化池出水流到净水池，净水池的水通过泵和管道经过多介质过滤器、超滤设备、精致过滤器进行三级过滤之后出水水质为：SS为43mg/L，COD为9mg/L，电导率为4200us/cm，pH为7.3；
三级过滤装置出水通过泵和管道将废水输送到RO纯水淡化系统，出水水质为SS为0mg/L，COD为0mg/L，电导率为13us/cm，pH为7.1；
RO系统出水经过管道流到纯水箱，最终回到车间循环使用。
实施例2： 磷酸铁锂废水处理按照以下步骤
1）某磷酸铁锂车间打到污泥池的废水SS为28000mg/L，COD为17000mg/L，电导率为6000us/cm'，pH为10.5；
2）通过泵将污泥打到混合搅拌器进行搅拌然后流到斜板沉淀池进行沉淀，沉淀完后的出水：SS为493mg/L，COD为2109mg/L，电导率为7300us/cm，pH为9.3；
3）通过管道将斜板池的污水溢流到调节池，加药，将PH值调节到6.5-7.5，此时调节池的水质：SS为493mg/L，COD为2023mg/L，电导率为7800us/cm，pH为6.7；
4）调节池的水通过水泵，将水输送到A2/O生化池，经过生化处理，生化池出水水质为：SS为407mg/L，COD为15mg/L，电导率为7600us/cm，pH为7.4；
5）生化池出水流到净水池，净水池的水通过泵和管道经过多介质过滤器、超滤设备、精致过滤器进行三级过滤之后出水水质为：SS为38mg/L，COD为13mg/L，电导率为7600us/cm，pH为7.4；
6）三级过滤装置出水通过泵和管道将废水输送到RO纯水淡化系统，出水水质为SS为0mg/L，COD为0mg/L，电导率为15us/cm，pH为7.3；
7）RO系统出水经过管道流到纯水箱，最终回到车间循环使用。
实施例3： 磷酸铁锂废水处理按照以下步骤
某磷酸铁锂车间打到污泥池的废水SS为34000mg/L，COD为2300mg/L，电导率为10000us/cm'，pH为10.2；
通过泵将污泥打到混合搅拌器进行搅拌然后流到斜板沉淀池进行沉淀，沉淀完后的出水：SS为569mg/L，COD为1800mg/L，电导率为11800us/cm，PH为8.9；
通过管道将斜板池的污水溢流到调节池，加药，将pH值调节到6.5-7.5，此时调节池的水质：SS为543mg/L，COD为1800mg/L，电导率为13000us/cm，pH为6.6；
调节池的水通过水泵，将水输送到A2/OS生化池，经过生化处理，生化池出水水质为：SS为493mg/L，COD为34mg/L，电导率为11900us/cm，pH为7；
生化池出水流到净水池，净水池的水通过泵和管道经过多介质过滤器、超滤设备、精致过滤器进行三级过滤之后出水水质为：SS为40mg/L，COD为32mg/L，电导率为11900us/cm，pH为7；
三级过滤装置出水通过泵和管道将废水输送到RO纯水淡化系统，出水水质为SS为0mg/L，COD为0mg/L，电导率为25us/cm，pH为7；
RO系统出水经过管道流到纯水箱，最终回到车间循环使用。

Claims (7)

1.一种磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，是使用混凝沉淀前置，运用硫酸亚铁和絮凝剂在碱性条件下对废水中的ss进行絮凝沉淀，富余亚铁在沉淀池中的碱性pH环境进行自发沉淀，降低水质中的ss；沉淀污泥泥水分离回收，上清液加入调节pH 6.5-7.5进入生化系统充分降解COD、氨氮等杂质；降解后废水经多级过滤、RO纯水淡化，进入循环系统。
2.如权利要求1所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，包括如下步骤：
1）磷酸铁锂清洗废水收集到污泥池；
2）污泥池废水经过混合搅拌器，加入硫酸亚铁和絮凝剂，在碱性条件下，通过亚铁离子和絮凝剂将水中的SS混凝沉淀；
3）步骤2出水进行清污分流，污泥进行泥水分离，上清液流入调节池，并调节pH值到6.5-7.5；
4）调节池出水进入A2/O生化系统，经过生化处理降解废水中COD、氨氮；
5) 生化系统出水经过多级过滤去除较小悬浮颗粒及细微的杂质；
6）步骤5出水经RO纯水淡化后回到车间循环。
3.如权利要求2所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，其特征在于：所述步骤2）中，pH为9.5-10.5。
4.如权利要求2所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，其特征在于：所述步骤2）中，废水混合搅拌器搅拌后流到斜板沉淀池进行沉淀。
5.如权利要求2所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，其特征在于：所述步骤3）中，沉淀污泥经过压滤，进行泥水分离，压滤出的较干净的水回到步骤1）污泥池。
6.如权利要求2所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法，其特征在于：所述步骤5）中，多级过滤为多介质过滤器、超滤设备、精致过滤器构成的三级过滤。
7.采用如权利要求1所述的磷酸铁锂清洗废水回收处理方法的系统，包括：
污泥池，用于收集磷酸铁锂清洗废水；
混合搅拌器，与所述污泥池的出口相连；
斜板沉淀池，与所述混合搅拌器出口相连；
调节池，与所述斜板沉淀池上清液出口相连；
压滤机，与所述斜板沉淀池污泥出口相连；
A2/O生化池，与所述调节池出口相连；
多介质过滤器，与所述A2/O生化池出口相连；
超滤设备，与所述多介质过滤器出口相连；
精致过滤器，与所述超滤设备出口相连；
RO纯水淡化系统，与所述精致过滤器出口相连；
纯水箱，与所述RO纯水淡化系统出口相连。
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