[发明专利]一种基于膜集成技术的含无机磷废水的处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种基于膜集成技术的含无机磷废水的处理工艺。

背景技术

中国是磷储量最多的三个国家之一，磷是生命不可或缺的元素，包括人在内的生物体内都含有少量的磷，它是促进细胞活动的关键物质。在农业上磷被广泛用于提高农作物的产量。磷有着非常广泛的工业用途，也是许多工业生产的原料。农业生产中农田、草坪所施的含磷化肥及工业生产中含磷的废水被排放等是导致湖泊、河流和溪流污染的主要原因。

磷酸盐很容易被植物利用，并由光合作用转化为蛋白质，所以天然地表水中不会发现高浓度的磷。就目前情况而言，水体中高含量的磷主要是由于未处理的含磷废水直接排放到自然界中引起的，富裕的磷将导致水体富营养化（若水体中的总磷含量超过20mg/L时，即可认为水体富营养化）。水体富营养化会造成水藻大量繁殖，水藻污染可以导致淡水生态系统失衡和水质下降，水藻死亡后会将更多的磷释放到水中，对鱼类等水生动植物以及依赖清洁水源的动物和人类构成严重威胁。

2001年《中国海洋环境质量公告》报道，2001年，全国海域海水中磷酸盐中度污染海域面积约13110平方公里，严重污染海域面积约9232平方公里。东海、黄海海域频频发生“赤潮”，也是水体富营养化的一个严重后果。仅此，2001年造成我国的渔业损失为123亿元人民币.另外，据统计，我国90%以上的城市湖泊和内陆湖泊也在不同程度上被磷污染。鉴于磷的危害，我国已把磷列为Ⅱ类污染控制排放物。选用合适的方法集中对城市的生活外排水及与磷相关的工业外排水进行回收处理，既是保护我国良好的水域生态、自然环境的需要，也是维护我国渔业生产资源、稳定发展国民经济的需要。

膜分离集成技术由于无相变、低能耗、设备模块化、操作方便安全、启动快、运行可靠性高、不污染环境、投资少等优点，而广泛应用于各领域中用于物质的分离和提纯。在废水治理方面，膜分离集成技术已得到了广泛的重视，使用膜分离集成技术进行废水处理的一个难点是如何对膜分离后的浓缩物进行处理，从而实现真正意义上的零污染排放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于膜集成技术的含无机磷废水的处理工艺，其可实现真正意义上的零污染排放，且工艺成本低。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种基于膜集成技术的含无机磷废水的处理工艺，所述的含无机磷废水被收集于废水收集池中，其pH为10～12，总硬度小于等于50ppm，总铁小于等于0.8ppm，耗氧量小于等于100ppm，氯化物含量小于等于100ppm，磷酸根离子含量小于等于200ppm，电导小于等于7000μs/cm，所述处理工艺包括（1）、物化处理：在沉淀池中，向所述含无机磷废水中加入化学药剂以使至少部分总磷转化为磷酸盐沉淀以及选择性地加入混凝剂进行混凝沉淀，所述的处理工艺还包括对经过步骤（1）处理后的上清液依次进行如下步骤的处理：

（2）、粗过滤：所述粗过滤是指通过过滤除去上清液中粒径大于等于5微米的大颗粒悬浮物获得初级澄清液，调节pH至7～8；

（3）、圆形叠片微滤膜分离：所述圆形叠片微滤膜分离在清水池中进行，采用浸入式平板微滤分离膜设备，该浸入式平板微滤分离膜设备利用负压抽吸使所述初级澄清液透过微滤膜，所述微滤膜能够截留初级澄清液残留的粒径大于等于0.03微米的悬浮杂质及绝大部分不溶性有机物而获得清水，在进行微滤膜分离时，所述微滤膜是不断旋转着的，并且还同时通入压缩空气来冲刷微滤膜表面，被截留的初级澄清液定期回流至废水收集池中；

（4）、一级纳滤膜分离：使上述清水连续通过一级纳滤膜设备进行分离获得70%～90%的透过液和10%～30%的浓缩液，所述一级纳滤膜设备选用截留高价离子而允许一价离子透过、总磷除去能力大于等于98%的纳滤膜，通过一级纳滤膜分离能够截留部分有机物及绝大部分的高价离子，所得浓缩液的一部分在所述一级纳滤膜设备中循环，剩余部分回流至废水收集池中；

（5）、反渗透膜分离：所述反渗透膜分离是使一级纳滤膜分离所得透过液连续通过反渗透膜分离系统进行反渗透分离获得透析液和浓缩液，所述透析液能够直接用于磷化工生产工艺用水、冷却循环的补充水及锅炉用水；

（6）、二级纳滤膜分离：所述二级纳滤膜分离是使反渗透膜分离所得浓缩液连续通过二级纳滤膜设备进行浓缩获得澄清液和浓缩液，所述二级纳滤膜设备采用有机物截留率在98%以上的纳滤膜，所得澄清液回流至反渗透膜分离系统之前；所述的浓缩液进入到多效蒸发设备，蒸汽经冷凝回收，结晶物通过离心机分离后回收或外运，分离液再蒸发。