權(quán)利要求書: 1.一種含氟含氨氮含磷廢水的處理方法,其特征在于,所述處理方法包括如下步驟:(1)向廢水中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至堿性,向廢水中加入雙氧水加熱攪拌;所述廢水中氟含量為40?50g/L,氨氮含量為15?20g/L,次磷亞磷含量為0.5?1g/L;
(2)向步驟(1)所得廢水加入濃磷酸攪拌均勻至強酸性,將溶液加熱蒸餾,所得氣體經(jīng)過五氧化二磷脫水干燥,低溫冷凝得到無水氟化氫,同時吸水后的五氧化二磷轉(zhuǎn)化為磷酸在本步驟中循環(huán)利用;
(3)向步驟(2)蒸餾所得母液加入過量二氧化硅并攪拌,反應(yīng)生成四氟化硅氣體和少量氟硅酸,加熱使少量氟硅酸完全分解為四氟化硅氣體,過濾反應(yīng)液中剩余二氧化硅并循環(huán)利用至本步驟,將產(chǎn)生的四氟化硅氣體用水重復(fù)吸收產(chǎn)生氟硅酸;所述二氧化硅加入量為去除步驟(2)中蒸餾后所得濾液中F含量所需的理論量的1.1?1.2倍,反應(yīng)時間為1?2h,吸收用的純水重復(fù)利用至氟硅酸含量為20?30wt%;
(4)向步驟(3)中過濾除二氧化硅所得濾液中加氨水中和至弱酸性,加熱濃縮,得到冷凝水及濃縮母液,冷凝水直接排放,母液進入步驟(5);
(5)將步驟(4)得到的母液放入離心機離心,得到磷酸二氫銨晶體,離心清液回用至步驟(4)濃縮步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,步驟(1)中所述pH值為8?9,雙氧水投加量與水中亞磷次磷的質(zhì)量比為50?100:1,加熱溫度為40?60℃,反應(yīng)為1?2h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,步驟(2)中所述濃磷酸加入量為水樣體積的10?12%;所述加熱蒸餾的加熱溫度為120?130℃,壓力為0.09?0.1MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,步驟(2)中所述五氧化二磷的干燥溫度為60?80℃,無水氟化氫的冷凝溫度為5?10℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,步驟(4)中所述弱酸性溶液pH為4.2?
4.6;濃縮溫度為90?100℃,壓力為0.06?0.08MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,步驟(5)中所述母液的比重為1.6?
1.65,離心溫度為30?50℃,產(chǎn)生的磷酸二氫銨產(chǎn)品為白色顆粒狀晶體。
說明書: 一種含氟含氨氮含磷廢水的處理方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本申請設(shè)計一種含氟含氨氮廢水的處理方法,尤其是一種含氟含氨氮含磷廢水的處理方法。
背景技術(shù)[0002] 含氟含氨氮廢水危害巨大,長期飲用高氟廢水,會引起氟骨病,含氨氮及含磷廢水會造成水體的富營養(yǎng)化。目前含氟含氨氮含P廢水的處理方式主要為除F、P和脫氨,即采用
加石灰除F、P吹脫氨氮的方式處理,但此方法局限性較大,石灰的投加量巨大,產(chǎn)生的氟化
鈣與石灰的混合物需要后續(xù)處理,且除F后廢水中的鈣容易超標,并且氨氮的吹脫中耗時耗
能均較高。
發(fā)明內(nèi)容[0003] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種含氟含氨氮含磷廢水的處理方法。本發(fā)明處理方法操作簡單,無次廢產(chǎn)生,可大規(guī)模生產(chǎn)。
[0004] 本發(fā)明技術(shù)方案如下:[0005] 一種含氟含氨氮含磷廢水的處理方法,所述處理方法包括如下步驟:[0006] (1)向廢水中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至堿性,向廢水中加入雙氧水加熱攪拌;[0007] (2)向步驟(1)所得廢水加入濃磷酸攪拌均勻至強酸性,將溶液加熱蒸餾,所得氣體經(jīng)過五氧化二磷脫水干燥,低溫冷凝得到無水氟化氫,同時吸水后的五氧化二磷轉(zhuǎn)化為
磷酸在本步驟中循環(huán)利用;
[0008] (3)向步驟(2)蒸餾所得母液加入過量二氧化硅并攪拌,反應(yīng)生成四氟化硅氣體和少量氟硅酸,加熱使少量氟硅酸完全分解為四氟化硅氣體,過濾反應(yīng)液中剩余二氧化硅并
循環(huán)利用至本步驟,將產(chǎn)生的四氟化硅氣體用水重復(fù)吸收產(chǎn)生氟硅酸;
[0009] (4)向步驟(3)中過濾除二氧化硅所得濾液中加氨水中和至弱酸性,加熱濃縮,得到冷凝水及濃縮母液,冷凝水直接排放,母液進入步驟(5);
[0010] (5)將步驟(4)得到的母液放入離心機離心,得到磷酸二氫銨晶體,離心清液回用至步驟(4)濃縮步驟。
[0011] 步驟(1)中所述pH值為8?9,雙氧水投加量與水中亞磷次磷的質(zhì)量比為50?100:1,加熱溫度為40?60℃,反應(yīng)為1?2h。
[0012] 步驟(2)中所述濃磷酸加入量為水樣體積的10?12%;所述加熱蒸餾的加熱溫度為120?130℃,壓力為0.09?0.1MPa。
[0013] 步驟(2)中所述五氧化二磷的干燥溫度為60?80℃,無水氟化氫的冷凝溫度為5?10℃。
[0014] 步驟(3)中所述二氧化硅加入量為去除步驟(2)中蒸餾后所得濾液中F含量所需的理論量的1.1?1.2倍,反應(yīng)時間為1?2h,吸收用的純水重復(fù)利用至氟硅酸含量為20?30wt%。
[0015] 步驟(4)中所述弱酸性溶液pH為4.2?4.6;濃縮溫度為90?100℃,壓力為0.06?0.08MPa。
[0016] 步驟(5)中所述母液的比重為1.6?1.65,離心溫度為30?50℃,產(chǎn)生的磷酸二氫銨產(chǎn)品為白色顆粒狀晶體。
[0017] 所述廢水中氟含量為40?50g/L,氨氮含量為15?20g/L,次磷亞磷含量為0.5?1g/L。[0018] 本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于:[0019] 步驟(1)中加入氨水調(diào)節(jié)pH至堿性,雙氧水于堿性下可產(chǎn)生既保證了后續(xù)加雙氧水時雙氧水氧化廢水中亞磷次磷的效率,又補充了廢水中的氨氮,保證有足夠的氨與磷酸
根結(jié)合。
[0020] 步驟(2)中由于廢水中含有磷,選擇以磷酸蒸餾,不引入其余雜質(zhì),通過磷酸與氫氟酸沸點的不同,氫氟酸與水蒸氣以氣體形式從體系中分離,氫氟酸經(jīng)過五氧化二磷吸水
后,冷凝得到無水氟化氫。五氧化二磷吸水后產(chǎn)生磷酸,該磷酸剛好可回用于步驟(2)。工藝
環(huán)環(huán)相扣,既充分利用了廢水中的氟資源,無次廢產(chǎn)生,又節(jié)省了原料的消耗。
[0021] 步驟(3)中以二氧化硅去除剩余的氟,專利CN201210547218.X同樣提及以二氧化硅去除氫氟酸,該專利中氫氟酸最后以大部分以氟硅酸形式存在,且無法將溶液中的F從體
系分離。本發(fā)明中加入過量的二氧化硅后,主要產(chǎn)物為四氟化硅,少量的氟硅酸于高溫下分
解為四氟化硅,使其以氣體形式逸散,再以水吸收氣體形成氟硅酸,可將體系中的F分離,從
而保證了后續(xù)產(chǎn)品的品質(zhì)。
附圖說明[0022] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實施方式[0023] 以下結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明進行具體敘述。[0024] 實施例1[0025] 該含氟含氨氮含磷廢水中,氟含量為40g/L,氨氮含量為15g/L,亞磷次磷含量為0.5g/L。將2噸含氟含氨氮含磷廢水打入反應(yīng)釜,加氨水調(diào)節(jié)pH至8.0,開啟攪拌,緩慢加入
雙氧水100L,升溫至40℃反應(yīng)1h。加濃磷酸200L,于120℃,0.09MPa下蒸發(fā),氣體通過管路于
60℃經(jīng)五氧化二磷干燥,5℃冷凝后得到無水氟化氫。母液測量氟含量后,轉(zhuǎn)移到另一反應(yīng)
釜,加入理論量1.1倍的二氧化硅攪拌1h除氟,壓濾后二氧化硅收集待下次除F再次利用。測
量噴淋塔噴淋液氟硅酸含量為20wt%,噴淋塔進行換水。將除F后的母液加氨水調(diào)節(jié)pH至
4.2,打入濃縮反應(yīng)釜,于90℃,0.06MPa濃縮至比重1.6,放料至冷卻罐,于30℃離心,得到白
色晶體,回水打入回水罐待用,純度為98.5%。
[0026] 實施例2[0027] 該含氟含氨氮含磷廢水中,氟含量為45g/L,氨氮含量為17.5g/L,亞磷次磷含量為0.75g/L。將2噸含氟含氨氮含磷廢水打入反應(yīng)釜,加氨水調(diào)節(jié)pH至8.5,開啟攪拌,緩慢加入
雙氧水150L,升溫至50℃反應(yīng)1.5h。加濃磷酸220L,于125℃,0.095MPa下蒸發(fā),氣體通過管
路于70℃經(jīng)五氧化二磷干燥,8℃冷凝后得到無水氟化氫。母液測量氟含量后,轉(zhuǎn)移到另一
反應(yīng)釜,加入理論量1.15倍的二氧化硅攪拌1.5h除氟,壓濾后二氧化硅收集待下次除F再次
利用。測量噴淋塔噴淋液氟硅酸含量為23wt%,噴淋塔進行換水。將除F后的母液加氨水調(diào)
節(jié)pH至4.4,打入濃縮反應(yīng)釜,于95℃,0.07MPa濃縮至比重1.62,放料至冷卻罐,于40℃離
心,得到白色晶體,回水打入回水罐待用,純度為98.4%。
[0028] 實施例3[0029] 該含氟含氨氮含磷廢水中,氟含量為50g/L,氨氮含量為20g/L,亞磷次磷含量為1g/L。將2噸含氟含氨氮含磷廢水打入反應(yīng)釜,加氨水調(diào)節(jié)pH至9,開啟攪拌,緩慢加入雙氧
水200L,升溫至60℃反應(yīng)2h。加濃磷酸240L,于130℃,0.1MPa下蒸發(fā),氣體通過管路于80℃
經(jīng)五氧化二磷干燥,10℃冷凝后得到無水氟化氫。母液測量氟含量后,轉(zhuǎn)移到另一反應(yīng)釜,
加入理論量1.2倍的二氧化硅攪拌2h除氟,壓濾后二氧化硅收集待下次除F再次利用。測量
噴淋塔噴淋液氟硅酸含量為30wt%,噴淋塔進行換水。將除F后的母液加氨水調(diào)節(jié)pH至4.6,
打入濃縮反應(yīng)釜,于100℃,0.08MPa濃縮至比重1.65,放料至冷卻罐,于50℃離心,得到白色
晶體,回水打入回水罐待用,純度為98.7%。
聲明:
“含氟含氨氮含磷廢水的處理方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)