CN211999263U - 一种磷铵冷凝液成套处理装置 - Google Patents

一种磷铵冷凝液成套处理装置 Download PDF

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本实用新型是磷铵冷凝液成套处理装置,其结构包括通过管道依次连接的板式换热器、缓冲池、保安过滤器、脱氨系统、一级除氟除磷沉淀池、二级除氟除磷沉淀池、沉淀出水池、多介质过滤器和回用水池,换热器连接磷铵冷凝液进管,缓冲池与保安过滤器之间管道设缓冲池提升泵,沉淀出水池与多介质过滤器之间管道设沉淀出水池提升泵。本实用新型的优点:(1)磷铵冷凝液中的主要污染物均得到有效去除,确保其回收利用时满足敞开式循环冷却水系统补充水水质要求。(2)处理过程中产生的树脂再生废液与沉淀池污泥均得到合理利用。(3)系统回收率高达95%以上。(4)脱氨系统采用三个树脂罐两两串联方式运行,确保出水氨氮始终保持1mg/L以下。

Description

一种磷铵冷凝液成套处理装置
技术领域
本实用新型涉及的是一种磷铵冷凝液成套处理装置,具体涉及一种磷铵肥生产过程中产生的磷铵浓缩冷凝液的成套处理装置,属于废水处理技术领域,具体属于磷肥行业废水处理技术领域。
背景技术
我国磷肥工业经过最近十几年的快速发展,无论是在产能规模上,还是在单体企业综合实力上均日益强大,国际市场竞争力逐步提高。我国磷肥产量和消费量都已位居世界第一。作为基础肥料的磷铵是我国磷肥工业的主要产品之一,是一种优质、高效、高浓度氮磷复合肥,是我国农业现代化必需的重要生产资料。目前我国磷铵生产工艺主要采用“中和料浆浓缩法”,即稀磷酸先与氨中和反应,制得稀中和料浆再进行料浆的蒸发浓缩,除去物料中的大部分水分后浓缩料浆进行造粒干燥。
但是,随着磷肥行业产能的不断增加,废水的处理排放问题也随之加剧。其中磷铵生产过程中产生的废水主要是磷铵料浆浓缩产生的蒸汽冷凝液。磷铵冷凝液中含有大量的氨氮、氟化物、磷酸盐等污染物,可引起严重的公众健康和环境问题。目前磷铵冷凝液主要依靠生产装置内部消化,如直接回用作磨矿补水,由于其中的污染物未经有效去除,经过长周期富集会对系统稳定运行产生一定的影响。其回用于湿法磷酸过滤机洗涤会导致氨氮废水进入磷石膏库,使得磷石膏库中积水的氨氮浓度较高,导致磷酸装置循环水氨氮增加,影响磷酸装置的稳定运行,并影响到下游装置的生产。
根据《磷肥工业水污染物排放标准》(GB 15580-2011)的要求,需要对该废水中的三种污染物全处理后方可排放或回用。目前磷铵冷凝液的处理一般是将其与硫酸装置间接冷却废水、设备地面清洗废水、磷肥装置设备地面清洗废水等统一进入酸性废水处理站处理,采用中和剂多段中和混凝沉淀处理。该工艺具有中和、沉淀、除氟、除磷的功能,但对氨氮基本上不起去除作用,而磷铵冷凝液中氨氮浓度较高,采用混凝沉淀的物化处理工艺难于保证出水水质满足《磷肥工业水污染物排放标准》(GB 15580-2011)的要求。
中国专利CN101734955《一种处理磷肥企业氨氮废水的方法》,主要工艺流程为将磷铵冷凝液用来洗涤硫铵生产过程总的含氨尾气,使尾气中的氨气溶解到含氨氮的磷铵冷凝液中,洗液进入到硫铵反应器,生产含有磷元素的硫铵肥料。该工艺主要针对磷铵生产过程中的氨氮废水,并未考虑废水中氟化物、磷酸盐等污染物的处理。
中国专利CN101928046《磷铵生产废水的综合利用方法》,通过废水分流,将废水根据其中氨氮含量的不同,分别掺用到其他生产环节中去循环利用。其中的二效蒸汽冷凝液一部分作为磷铵装置尾气洗涤水;一部分送往磷铵装置的循环系统,作为传动设备密封水或添加水;还有一部分则用作磷酸装置滤布洗涤水。该方法虽然实现磷铵冷凝液的零排放,但由于其中的污染物未得到有效去除,会导致循环水氨氮增加,影响装置的稳定运行。
中国专利CN11014827《一种磷肥污水处理工艺》,主要工艺为两级中和混凝沉淀结合药剂深度除氟除磷工艺,可将废水中的氟化物和磷酸盐处理至较低水平。但该工艺主要针对磷肥生产过程中产生的含氟含磷废水,并未考虑废水中的氨氮污染物的去除。
因此提供一种效率高、处理效果好、运行稳定的磷铵冷凝液处理工艺,有效去除其中的氨氮、氟化物、磷酸盐等污染物,提高其回收利用时的水质,对于磷铵冷凝液的高效综合利用与稳定生产具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型提出的是一种磷铵冷凝液成套处理装置,其目的旨在克服现有技术存在的上述缺陷,实现对磷铵生产过程中产生的二效二次蒸汽冷凝液进行处理与回用,有效去除磷铵冷凝液中的氨氮、磷酸盐、氟化物等污染物,最终实现废水高标准回用,回收效率高。
本实用新型的技术解决方案:磷铵冷凝液成套处理装置,其结构包括通过管道依次连接的板式换热器、缓冲池、保安过滤器、脱氨系统、一级除氟除磷沉淀池、二级除氟除磷沉淀池、沉淀出水池、多介质过滤器和回用水池,板式换热器连接磷铵冷凝液进管,缓冲池与保安过滤器之间管道上设缓冲池提升泵,沉淀出水池与多介质过滤器之间管道上设沉淀出水池提升泵。
优选的,所述脱氨系统包括互相两两串联的一号脱氨树脂罐、二号脱氨树脂罐和三号脱氨树脂罐。
优选的,所述一号脱氨树脂罐、二号脱氨树脂罐和三号脱氨树脂罐分别都配有进水阀门、出水阀门以及再生/反洗的进出水阀门,一号脱氨树脂罐、二号脱氨树脂罐和三号脱氨树脂罐按顺序每个脱氨树脂罐的出口与下一个脱氨树脂罐的进口之间通过串联阀相连接。
优选的,所述一号脱氨树脂罐、二号脱氨树脂罐和三号脱氨树脂罐分别通过再生废液管外接磷铵工段尾气洗涤系统。
优选的,所述一级除氟除磷沉淀池包括依次连接的一级混凝池、一级絮凝池和一级沉淀池,二级除氟除磷沉淀池包括依次连接的二级混凝池、二级絮凝池和二级沉淀池,一级混凝池和二级混凝池池体一侧都设有NaOH加药口、CaCl2加药口和PAC加药口,一级絮凝池和二级絮凝池内都设有PAM加药口,一级混凝池、一级絮凝池、一级沉淀池、二级混凝池、二级絮凝池和二级沉淀池池体内部均设有搅拌机。
优选的,所述一级除氟除磷沉淀池和二级除氟除磷沉淀池分别通过污泥出管外接磷石膏综合利用工段。
本实用新型的优点:(1)磷铵冷凝液中的主要污染物氨氮、磷酸盐和氟化物均得到有效去除,确保其回收利用时满足《再生水用作冷却用水的水质控制指标》(GB/T 19923-2005)中敞开式循环冷却水系统补充水水质要求。
(2)处理过程中产生的树脂再生废液与沉淀池污泥分别送至磷铵工段尾气洗涤系统和磷石膏综合利用工段,均得到合理利用。
(3)系统回收率高达95%以上,除少部分随树脂再生系统与沉淀池排泥系统排出外,其余废水均得到有效回收。
(4)脱氨系统优选采用三个树脂罐两两串联方式运行,即使树脂饱和需要再生,也可保证废水连续得到两罐串联高效处理,确保出水氨氮始终能保持在1mg/L以下。
附图说明
图1是本实用新型磷铵冷凝液成套处理装置一种实施例的结构示意图。
图2是本实用新型磷铵冷凝液成套处理装置脱氨系统的管路连接结构一种实施例的示意图。
图中的A是缓冲池、B是一级混凝池、C是一级絮凝池、D是一级沉淀池、E是二级混凝池、F是二级絮凝池、G是二级沉淀池、H是沉淀出水池、I是回用水池、1是一号脱氨树脂罐、2是二号脱氨树脂罐、3是三号脱氨树脂罐、4是多介质过滤器、5是板式换热器、6是缓冲池提升泵、7是沉淀出水池提升泵、8是保安过滤器。
具体实施方式
下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示,磷铵冷凝液成套处理装置,其结构包括通过管道依次连接的板式换热器5、缓冲池A、保安过滤器8、脱氨系统、一级除氟除磷沉淀池、二级除氟除磷沉淀池、沉淀出水池H、多介质过滤器4和回用水池I,板式换热器5连接磷铵冷凝液进管,缓冲池A与保安过滤器8之间管道上设缓冲池提升泵6,沉淀出水池H与多介质过滤器4之间管道上设沉淀出水池提升泵7。
所述脱氨系统包括互相两两串联的三个树脂罐,即一号脱氨树脂罐1、二号脱氨树脂罐2和三号脱氨树脂罐3,运行流速5-10BV/h。
一号脱氨树脂罐1、二号脱氨树脂罐2和三号脱氨树脂罐3分别都配有进水阀门、出水阀门以及再生/反洗的进出水阀门,一号脱氨树脂罐1、二号脱氨树脂罐2和三号脱氨树脂罐3按照顺序每个脱氨树脂罐的出口和下一个脱氨树脂罐的进口之间通过串联阀相连接。
一号脱氨树脂罐1、二号脱氨树脂罐2和三号脱氨树脂罐3通过再生废液管外接磷铵工段尾气洗涤系统。
所述一级除氟除磷沉淀池包括依次连接的一级混凝池B、一级絮凝池C和一级沉淀池D,二级除氟除磷沉淀池包括依次连接的二级混凝池E、二级絮凝池F和二级沉淀池G,一级混凝池B和二级混凝池E池体一侧都设有NaOH加药口、CaCl2加药口和PAC(混凝剂聚合氯化铝)加药口,一级絮凝池C和二级絮凝池F内都设有PAM(絮凝剂聚丙烯酰胺)加药口,一级混凝池B、一级絮凝池C、一级沉淀池D、二级混凝池E、二级絮凝池F和二级沉淀池G池体内部均设有搅拌机。
所述一级除氟除磷沉淀池和二级除氟除磷沉淀池通过污泥出管外接磷石膏综合利用工段。
根据以上结构,工作时,具体工艺流程如下:
(1)磷铵冷凝液经过板式换热器5由80~90℃降温至30~40℃后,进入缓冲池A,氨氮含量200~400mg/L,通过缓冲池提升泵6经保安过滤器8进入脱氨系统。采用三个树脂罐两两串联方式运行,运行流速5~10BV/h,将氨氮降至1mg/L以下。树脂饱和后以质量浓度5%硫酸再生并用脱盐水清洗,再生废液送至磷铵工段尾气洗涤系统综合利用。
三罐两两串联运行方式具体为:首先一、二号树脂罐串联运行三号树脂罐再生;一号树脂罐饱和后,切换至二、三号树脂罐串联运行,一号树脂罐进行再生;再待二号树脂罐饱和后,切换至三、一号树脂罐串联运行,二号树脂罐再生;如此反复切换,确保连续运行。
(2)脱氨系统出水进入一级除氟除磷沉淀池的一级混凝池B,pH 1~3,氟化物含量50~110mg/L,磷酸盐含量15~70mg/L。通过液碱调节废水pH至7~9,按钙氟摩尔比1.2~2:1加入氯化钙,并加入50~100mg/LPAC,停留时间15~30min,一级混凝池B出水进入一级絮凝池C,加入1~3mg/L的PAM,停留时间15~30min,进入一级沉淀池D,停留时间2~4h。通过一级除氟除磷沉淀除去80%以上磷酸盐和氟离子。
(3)一级沉淀池D出水进入二级除氟除磷沉淀池的混凝池E,调节pH至7~9,按钙氟摩尔比1.2~2:1加入氯化钙,并加入50~100mg/LPAC,停留时间15~30min,二级混凝池E的出水进入二级絮凝池F,加入1~3mg/LPAM,停留时间15~30min,进入二级沉淀池G,停留时间2~4h,出水溢流至沉淀出水池H。通过二级除氟除磷沉淀进一步去除磷酸盐至0.5mg/L以下,去除氟化物至5mg/L以下。
两个沉淀池的污泥均排至磷石膏综合利用工段。
(4)二级除氟除磷沉淀池出水经沉淀出水池提升泵7进入多介质过滤器4过滤处理,截留废水中的悬浮物,多介质过滤器4通过清洗水回流管连接二级混凝池E,多介质过滤器4清洗水回流至二级混凝池E。多介质过滤器4出水进入回用水池I,送至硫酸厂循环水系统回用,系统整体回收率在95%以上。
以上仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.磷铵冷凝液成套处理装置,其特征在于,包括通过管道依次连接的板式换热器(5)、缓冲池(A)、保安过滤器(8)、脱氨系统、一级除氟除磷沉淀池、二级除氟除磷沉淀池、沉淀出水池(H)、多介质过滤器(4)和回用水池(I),板式换热器(5)连接磷铵冷凝液进管,缓冲池(A)与保安过滤器(8)之间管道上设缓冲池提升泵(6),沉淀出水池(H)与多介质过滤器(4)之间管道上设沉淀出水池提升泵(7)。
2.如权利要求1所述的磷铵冷凝液成套处理装置,其特征在于,所述脱氨系统包括互相两两串联的一号脱氨树脂罐(1)、二号脱氨树脂罐(2)和三号脱氨树脂罐(3)。
3.如权利要求2所述的磷铵冷凝液成套处理装置,其特征在于,所述一号脱氨树脂罐(1)、二号脱氨树脂罐(2)和三号脱氨树脂罐(3)分别都配有进水阀门、出水阀门以及再生/反洗的进出水阀门,一号脱氨树脂罐(1)、二号脱氨树脂罐(2)和三号脱氨树脂罐(3)按顺序每个脱氨树脂罐的出口与下一个脱氨树脂罐的进口之间通过串联阀相连接。
4.如权利要求3所述的磷铵冷凝液成套处理装置,其特征在于,所述一号脱氨树脂罐(1)、二号脱氨树脂罐(2)和三号脱氨树脂罐(3)分别通过再生废液管外接磷铵工段尾气洗涤系统。
5.如权利要求1所述的磷铵冷凝液成套处理装置,其特征在于,所述一级除氟除磷沉淀池包括依次连接的一级混凝池(B)、一级絮凝池(C)和一级沉淀池(D),二级除氟除磷沉淀池包括依次连接的二级混凝池(E)、二级絮凝池(F)和二级沉淀池(G),一级混凝池(B)和二级混凝池(E)池体一侧都设有NaOH加药口、CaCl2加药口和PAC加药口,一级絮凝池(C)和二级絮凝池(F)内都设有PAM加药口,一级混凝池(B)、一级絮凝池(C)、一级沉淀池(D)、二级混凝池(E)、二级絮凝池(F)和二级沉淀池(G)池体内部均设有搅拌机。
6.如权利要求1或5所述的磷铵冷凝液成套处理装置,其特征在于,所述一级除氟除磷沉淀池和二级除氟除磷沉淀池分别通过污泥出管外接磷石膏综合利用工段。
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