CN209797633U - 一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及处理磷化工中废水处理领域，特别是涉及一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置。本实用新型的一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置，包括一套达标排放系统、一套回用系统、污泥处理系统和加药系统。本实用新型克服了场地限制、工期紧张、现有工艺制约等困难，自动化程度高，操作方便，管理简单，节约能耗，出水水质稳定达标，含磷污泥作为磷肥添加剂进行储存和使用。

Description

一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置

技术领域

本实用新型涉及处理磷化工中废水处理领域，特别是涉及一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置。

背景技术

磷化工企业在生产过程中会产生污水，污水当中含磷，含氟浓度较高，如果直接排放会直接污染附近的流域和影响居民的正常生活，现在磷化工基地对含高浓度磷、氟离子废水处理存在以下缺点：①含高浓度磷、氟离子废水直接排放，放任资源流失；②没有专业用来处理含高浓度磷、氟离子废水工艺或设备；③建造成本高，施工周期长。

因此提出一种适合于处理含高浓度磷、氟离子废水的工艺及装置，使含高浓度磷、氟离子废水出水一部分达到排放标准一部分达到回用标准很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供的一种占地小、施工工期短、出水水质稳定且达到污水排放及污水回用的各项指标要求、易于管理和操作、完全能够实现自动化控制的一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置。

本实用新型目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本实用新型的一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置，包括一套达标排放系统、一套回用系统、污泥处理系统和加药系统；

所述的达标排放系统包括通过主工艺管道依次连接的配水池一、石灰反应池一、高效沉淀池一、中和池一、过滤水泵、高效纤维过滤器、清水池；

所述的回用系统包括通过主工艺管道依次连接的配水池二、石灰反应池二、高效沉淀池二、CO2反应池、机加配水池、机加池、中和池二；

所述的石灰反应池一和石灰反应池二的均分为两段进行反应，其中一级反应段分为4格，单池停留时间为15-20min，起到粗调PH进行反应的作用，二级反应段分为2格，单池停留时间为15-20min，起到精调PH进行反应的作用；所述的石灰反应池一和石灰反应池二配套有石灰乳制备系统，具体包括石灰料仓、石灰乳制备池，为其提供石灰乳，石灰乳从石灰乳制备池中通过石灰乳加药管道加入到石灰反应池的第1格和第5格，进行两级反应；

所述的高效沉淀池一和高效沉淀池二均分为混合段、絮凝段、分离段三段，主要作用是混合、絮凝、分离、沉淀。其中混合段停留时间为1-5min，速度梯度300s^-1，絮凝段停留时间为10-20min，絮凝段中心筒流速为0.36m/s，分离段澄清池的停留时间为50-60min，分离段的集水槽采用不锈钢材质的矩形槽，分离段的澄清池的尺寸为15m×15m×6.5m；

所述的中和池一和中和池二的尺寸均为12m×6m×6m，停留时间14.4min，主要作用是利用调酸药剂回调前端的PH，保证PH为中性；

所述的污泥处理系统包括依次连接污泥收集池和离心脱水机；通过离心脱水机后的污泥通过污泥螺旋输送机排到污泥料仓收集，通过离心脱水机后的滤液排入滤液收集池；

所述的高效沉淀池一、高效沉淀池二和机加池的污泥通过污泥管道直接输送到污泥收集池；

所述的加药系统包括絮凝剂加药装置和絮凝剂加药泵一、絮凝剂加药泵二、絮凝剂加药泵三；

所述絮凝剂加药泵一泵出的絮凝剂通过絮凝剂加药管道用于高效沉淀池一的絮凝段，所述絮凝剂加药泵二泵出的絮凝剂通过絮凝剂加药管道用于高效沉淀池二的絮凝段，絮凝剂加药泵三泵出的絮凝剂通过絮凝剂加药管道投加到离心脱水机和污泥收集池之间的污泥管道中。

优选的，所述的高效纤维过滤器的材质为碳钢衬胶，尺寸Φ×H＝3224mm×6217mm，滤速37.5m/h，纤维束长度1400mm，纤维束数量4320束，清洗操作压力0.05～0.1MPa，反洗强度15～30m/h，空气反洗压力0.05～0.06MPa，空气清洗强度约40～60L/(m²s)，清洗时间30min；配套有过滤器反洗泵，空气储罐5m³。

优选的，所述的中和池一和中和池二的调酸药剂为硫酸。

优选的，所述的中和池一后的过滤水泵流量为750m³/h，扬程25m，功率75kW。

优选的，所述的CO2反应池寸为9m×6m×6.5m，CO₂的供气量为10Nm³/min，CO₂为0℃、101Kpa，主要作用是除去水的硬度。

优选的，所述的机加池为圆锥形，主要作用是混凝、反应和沉淀进行综合处理。

优选的，所述的絮凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺。

本实用新型同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型有以下优点：第一，处理效果稳定，可以有效的去除废水中的磷、氟离子，出水分为两部分，一部分达到排放标准，一部分达到回用标准；第二，自动化程度高，操作方便，管理简单，需要人工少；第三，能耗低，节约成本；第四，充分利用水资源、变废为宝，达到资源的有效利用；第六，高效沉淀池分离段的澄清池一般设计为8m，目前我国最大高效沉淀池分离段的澄清池直径为12米，而本实用新型高效沉淀池分离段的澄清池的直径为15米。

克服了场地限制、工期紧张、现有工艺制约等困难，自动化程度高，操作方便，管理简单，节约能耗，出水水质稳定达标，含磷污泥作为磷肥添加剂进行储存和使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中：1、配水池一，2、石灰反应池一，3、高效沉淀池一，4、中和池一，5、过滤水泵，6、高效纤维过滤器，7、清水池，8、高效沉淀池二，9、CO₂反应池，10、机加配水池，11、机加池，12、中和池二，13、石灰料仓，14、石灰乳制备池，15、絮凝剂加药泵一，16、絮凝剂加药泵二，17、絮凝剂加药泵三，18、滤液收集池，19、污泥料仓，20、污泥螺旋输送机，21、离心脱水机，22、污泥收集池，23、主工艺管道，24、污泥管道，25、滤液管道，26、絮凝剂加药管道，27、石灰乳加药管道，28、配水池二，29、石灰反应池二，30、絮凝剂加药装置。

具体实施方式

如图1所示，一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置，包括一套达标排放系统、一套回用系统、污泥处理系统和加药系统；

所述的达标排放系统包括通过主工艺管道23依次连接的配水池一1、石灰反应池一2、高效沉淀池一3、中和池一4、过滤水泵5、高效纤维过滤器6、清水池7；

所述的回用系统包括通过主工艺管道23依次连接的配水池二28、石灰反应池二29、高效沉淀池二8、CO₂反应池9、机加配水池10、机加池11、中和池二12；

所述的石灰反应池一2和石灰反应池二29的均分为两段进行反应，其中一级反应段分为4格，单池停留时间为15-20min，起到粗调PH进行反应的作用，二级反应段分为2格，单池停留时间为15-20min，起到精调PH进行反应的作用；所述的石灰反应池一2和石灰反应池二29配套有石灰乳制备系统，具体包括石灰料仓13、石灰乳制备池14，为其提供石灰乳，石灰乳从石灰乳制备池14中通过石灰乳加药管道27加入到石灰反应池一2和石灰反应池二29的第1格和第5格，进行两级反应；

所述的高效沉淀池一3和高效沉淀池二8均分为混合段、絮凝段、分离段三段，主要作用是混合、絮凝、分离、沉淀。其中混合段停留时间为1-5min，速度梯度300s^-1，絮凝段停留时间为10-20min，絮凝段中心筒流速为0.36m/s，分离段澄清池的停留时间为50-60min，分离段的集水槽采用不锈钢材质的矩形槽，分离段的澄清池的尺寸为15m×15m×6.5m；

所述的中和池4尺寸为12m×6m×6m，停留时间14.4min，主要作用是利用调酸药剂回调前端的PH，保证PH为中性；

所述的污泥处理系统包括依次连接污泥收集池22和离心脱水机21；通过离心脱水机21后的污泥通过污泥螺旋输送机20排到污泥料仓19收集，通过离心脱水机21后的滤液通过滤液管道25排入滤液收集池18；

所述的高效沉淀池一3、高效沉淀池二8和机加池11的污泥通过污泥管道24直接输送到污泥收集池22；

所述的加药系统包括絮凝剂加药装置30和絮凝剂加药泵一15、絮凝剂加药泵二16、絮凝剂加药泵三17；

所述絮凝剂加药泵一15泵出的絮凝剂通过絮凝剂加药管道26用于高效沉淀池一3的絮凝段，所述絮凝剂加药泵二16泵出的絮凝剂通过絮凝剂加药管道26用于高效沉淀池二8的絮凝段，絮凝剂加药泵三17泵出的絮凝剂通过絮凝剂加药管道26投加到离心脱水机21和污泥收集池22之间的污泥管道24中。

其中，所述的高效纤维过滤器6的材质为碳钢衬胶，尺寸Φ×H＝3224mm×6217mm，滤速37.5m/h，纤维束长度1400mm，纤维束数量4320束，清洗操作压力0.05～0.1MPa，反洗强度15～30m/h，空气反洗压力0.05～0.06MPa，空气清洗强度约40～60L/(m²s)，清洗时间30min；配套有过滤器反洗泵，空气储罐5m³。

其中，所述的中和池一4和中和池二12中的调酸药剂为硫酸。

其中，所述的中和池一4后的过滤水泵5流量为750m³/h，扬程25m，功率75kW。

其中，所述的CO₂反应池9寸为9m×6m×6.5m，CO₂的供气量为10Nm³/min，CO₂为0℃、101Kpa，主要作用是除去水的硬度。

其中，所述的机加池11为圆锥形，主要作用是混凝、反应和沉淀进行综合处理。

其中，所述的絮凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺。

针对某磷化工企业，进行具体实施，根据企业的水质和水样分析调查，结合厂区需要处理和回用水质和水量等，具体实施分为两个部分。一部分处理总水量为1500m³/h，处理后排放；另一部分处理总水量为1500m³/h，处理后回用。

一部分水首先一部分水进入配水池一1配水后自流进入石灰反应池一2，石灰通过石灰料仓13加水溶入石灰乳制备池14，投加石灰乳进入石灰反应池一2进行两级反应；

石灰反应池反应原理：废水中的磷主要以溶解性磷酸二氢锰铁、磷酸二氢锌等无机盐的形式存在，且大部分有机磷和聚磷酸盐可在处理过废水程中转换为正磷酸盐的形式，正磷酸盐可被化学沉淀，因此，利用磷酸盐的沉淀作用可以有效地除去磷化废水中的磷。在起化学沉淀作用的化学药剂中主要有铁盐、铝盐和钙盐(石灰)，而石灰是最廉价的化学药剂，其原理是，磷酸氢根离子在OH-的存在下，与石灰中的钙离子反应，其主要反应机理为：

2Ca(OH)₂→2Ca²⁺+4OH^-；

2Ca²⁺+HPO₄ ^2-+4OH^-→Ca₂HPO₄(OH)₂↓+2OH^-；

2Ca₂HPO₄(OH)₂+Ca²⁺+HPO₄ ^2-→Ca₅(PO₄)₃(OH)↓+3H₂O；

废水中的氟主要以溶解型氟化物存在的，在碱性条件下，投加石灰会与废水中的氟化物发生如下反应：

Ca²⁺+2F^-→CaF₂↓；

Ca₅(PO₄)₃(OH)和CaF₂沉淀通过沉淀去除后能达到去除磷和氟的作用。

通过石灰反应池一2后进入高效沉淀池一3，将絮凝剂加药装置30中的阴离子聚丙烯酰胺通过絮凝剂加药泵一15投加进入高效沉淀池一3的絮凝段，与污水进行絮凝反应，然后进入高效沉淀池一的分离段，澄清后，上清液进入中和池一4加酸将pH调至中性后经过滤水泵5提升进入高效纤维过滤器6过滤后进入清水池7达标排放。

另外一部分水进入配水池二28配水后自流进入石灰反应池二29，石灰通过石灰料仓13加水溶入石灰乳制备池14，投加石灰乳进入石灰反应池二29进行两级反应。通过石灰反应池二29后进入高效沉淀池二8，将絮凝剂加药装置30中的阴离子聚丙烯酰胺通过絮凝剂加药泵二16投加进入高效沉淀池二8的絮凝段，与污水进行絮凝反应，然后进入高效沉淀池二8的分离段，澄清后，上清液后进入CO₂反应池9，与投加的CO₂充分混合反应后进入现有的机加池配水池10再进入机加池11进行混凝反应、沉淀，上清液排入中和池二12投加酸将pH调至中性后进入现有回用水系统。

高效沉淀池一3、高效沉淀池二8的污泥与机加池11的污泥排入污泥收集池22，然后通过污泥泵泵入离心脱水机21进行离心脱水，离心脱水机21的滤液排入滤液收集池18收集后用滤液提升泵通过滤液管道25打入配水池二8再处理，含磷污泥作为磷肥添加剂进行储存和使用。

经处理后废水中氟离子含量低于1mg/L，总磷含量低于0.2mg/L，达到污水排放及污水回用的各项指标要求。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置，其特征在于：包括一套达标排放系统、一套回用系统、污泥处理系统和加药系统；

所述的达标排放系统包括通过主工艺管道(23)依次连接的配水池一(1)、石灰反应池一(2)、高效沉淀池一(3)、中和池一(4)、过滤水泵(5)、高效纤维过滤器(6)、清水池(7)；

所述的回用系统包括通过主工艺管道(23)依次连接的配水池二(28)、石灰反应池二(29)、高效沉淀池二(8)、CO₂反应池(9)、机加配水池(10)、机加池(11)、中和池二(12)；

所述的石灰反应池一(2)和石灰反应池二(29)的均分为两段进行反应，其中一级反应段分为4格，起到粗调PH进行反应的作用，二级反应段分为2格，起到精调PH进行反应的作用；所述的石灰反应池一(2)和石灰反应池二(29)配套有石灰乳制备系统，具体包括石灰料仓(13)、石灰乳制备池(14)，为其提供石灰乳，石灰乳从石灰乳制备池(14)中通过石灰乳加药管道(27)加入到石灰反应池一(2)和石灰反应池二(29)的第1格和第5格，进行两级反应；

所述的高效沉淀池一(3)和高效沉淀池二(8)均分为混合段、絮凝段、分离段三段，主要作用是混合、絮凝、分离、沉淀；分离段的集水槽采用不锈钢材质的矩形槽，分离段的澄清池的尺寸为15m×15m×6.5m；

所述的中和池一(4)尺寸为12m×6m×6m，主要作用是利用调酸药剂回调前端的PH，保证PH为中性；

所述的污泥处理系统包括依次连接污泥收集池(22)和离心脱水机(21)；通过离心脱水机(21)后的污泥通过污泥螺旋输送机(20)排到污泥料仓(19)收集，通过离心脱水机(21)后的滤液通过滤液管道(25)排入滤液收集池(18)；

所述的高效沉淀池一(3)、高效沉淀池二(8)和机加池(11)的污泥通过污泥管道(24)直接输送到污泥收集池(22)；

所述的加药系统包括絮凝剂加药装置(30)和絮凝剂加药泵一(15)、絮凝剂加药泵二(16)、絮凝剂加药泵三(17)；

所述絮凝剂加药泵一(15)泵出的絮凝剂通过絮凝剂加药管道(26)用于高效沉淀池一(3)的絮凝段，所述絮凝剂加药泵二(16)泵出的絮凝剂通过絮凝剂加药管道(26)用于高效沉淀池二(8)的絮凝段，絮凝剂加药泵三(17)泵出的絮凝剂通过絮凝剂加药管道(26)投加到离心脱水机(21)和污泥收集池(22)之间的污泥管道(24)中。

2.根据权利要求1所述的一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置，其特征在于：所述的一种所述的高效纤维过滤器(6)的材质为碳钢衬胶，尺寸Φ×H＝3224mm×6217mm，纤维束长度1400mm，纤维束数量4320束；配套有过滤器反洗泵，空气储罐5m³。

3.根据权利要求1所述的一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置，其特征在于：所述的中和池一(4)和中和池二(12)中的调酸药剂为硫酸。

4.根据权利要求1所述的一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置，其特征在于：所述的CO₂反应池(9)寸为9m×6m×6.5m，主要作用是除去水的硬度。

5.根据权利要求1所述的一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置，其特征在于：所述的机加池(11)为圆锥形，主要作用是混凝、反应和沉淀进行综合处理。

6.根据权利要求1所述的一种处理含高浓度磷、氟离子废水装置，其特征在于：所述的絮凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺。