磷酸铁企业高硫酸盐废水处理方案 2页

1、企业废水概况磷酸铁，又名磷酸高铁、正磷酸铁，分子式为FePO4，是一种白色、灰白色单斜晶体粉末。是铁盐溶液和磷酸钠作用的盐，其中的铁为正三价。其主要用途在于制造磷酸铁锂电池材料、催化剂及陶瓷等。该企业为磷酸铁生产企业（年产10000吨磷酸铁？），位于沿海城市营口市，还没开始生产，生产废水规模预计为3000吨/日，废水中硫酸根浓度预计为13000~28000mg/L，附近有生活污水处理设施规模为2000吨/日。请根据上述材料设计该企业生产废水的处理处置方案，使其满足相关要求后排放或回用。2、企业废水特性分析磷酸铁废水是电池正极材料磷酸铁生产过程中产生的高浓度硫酸根、氨氮、总磷的酸性无机废水，磷酸铁废水中的污染物按离子表示为NH4+、SO42-、PO43-。《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》，《污水综合排放标准（GB8978—1996）》对氨氮、总磷的排放有严格的规定，但没有对硫酸根离子进行规定，因为硫酸盐对人身的损害小，海水中的这些离子的浓度也很高。但是高硫酸盐排入沟渠对土地盐碱化的作用比较大；排入管网则对市政管网及市政污水处理系统有很大的负面影响。所以《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343-2010）中对硫酸盐的排放浓度有明确的规定，分为ABC三个级别，不能大于400~600mg/l。《地表水环境质量标准（GB3838—2002）》在饮用水方面对硫酸盐也有规定，为不超过250mg/l。3、企业废水处理方案3.1石灰法（简单处理）目前的处理方法多为通过投加石灰去除总磷，在不考虑总盐超标的情况下直接排放，但产生大量的污泥难于处理，同时对周围的水体环境造成较大影响。3.2磷酸铵镁法（不考虑回用）也有利用MAP法（磷酸铵镁），通过投加镁剂同时除去氨氮与总磷，多余的氨氮利用汽提回收硫铵，然后排放（此时盐超标），或进一步浓缩、蒸发，这样可以解决磷酸铁废水的污染问题，但其工艺流程长，调pH要投加大量的碱，反应后还要加回调，运行费用高，限制了它的推广应用。3.3膜法+多效蒸发组合工艺（考虑回用）利用管式滤膜装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、浓水反渗透装置、蒸发结晶装置对磷酸铁废水进行处理回用。处理前磷酸铁一洗与二洗水的NH4+：400~2000mg/L，PO43-：400~1600mg/L，SO42-：3000~10000mg/L，TDS：3800~13600mg/L，利用管式滤膜装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、浓水反渗透装置进行浓缩分离，处理后达到生产纯水要求的NH4+<1mg/L，PO43-<0.5mg/L，SO42-<2.5mg/L，TDS<4mg/L，各离子的去除率均达到99.9%，直接回到生产纯水回用系统，节约了大量的水资源。同时得到一洗、二洗水浓缩液的NH4+：8000~24600mg/L，PO43-：8000~20000mg/L，SO42：60000~127600mg/L，TDS：136000~172200mg/L；\n而磷酸铁合成与老化母液的NH4+：6000~22000mg/L，PO43-：8000~30000mg/L，SO42：16000~48000mg/L，TDS：30000~100000mg/L，一洗、二洗水的浓缩液与合成、老化母液混合后再进行蒸发结晶处理，生成高效的硫按、磷铵肥料，蒸发产生的蒸馏水也可回用于生产（如下图）。在解决磷酸铁废水污染问题的同时回用了水资源，又回收了水中的有效成分，取得较好的社会与经济效益。预计总投资1500万元，吨水投资5000元，吨水运行成本10元左右。图膜法+多效蒸发组合工艺技术路线图