[发明专利]含磷含氟废水处理联产磷酸的系统及方法

说明书

本发明公开了一种含磷含氟废水处理联产磷酸的系统及方法，包括第一搅拌反应槽，第一搅拌反应槽上设有废水进料口和浓硫酸添加管，废水进料口连接有废水预处理装置，第一搅拌反应槽的出料口连接有过滤机，过滤机的液体出口连接有磷酸罐，采用该方法含磷含氟废水，其中的磷元素以磷酸的形式被回收，氟元素以氢氟酸的形式回收，磷酸经浓缩后可用于磷复肥的生产，获得的氧化钙和硫酸可作为废水预处理的原料，循环利用，整个处理过程无“三废”排放，经济环保。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种含磷含氟废水处理联产磷酸的系统及方法。

背景技术

磷肥生产企业在生产磷肥的过程中会产生大量的工业废水，其中含量最多的离子是F^-、PO₄^3-等，含有这些离子的废水直接排放到周边环境中会使水体、土壤等酸化，其中氟对人体还会有生命危险，磷会造成水体富营养化，因此这些废水必须处理后才能排放。

作为新型化工企业理念，推荐以绿色环保，不带“三废”(废水、废气、固废物)排出和堆积的可持续发展理念，在解决化工生产的废水利用问题上，一直都是一个大课题，也是新型化工所面临、且必须攻克的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种含磷含氟废水处理联产磷酸的系统及方法。

其技术方案如下：一种含磷含氟废水处理联产磷酸的系统，其关键在于：包括第一搅拌反应槽，该第一搅拌反应槽上设有废水进料口和浓硫酸添加管，所述废水进料口连接有废水预处理装置，所述第一搅拌反应槽的出料口连接有过滤机，该过滤机的液体出口连接有磷酸罐。采用上述技术方案，预处理后的含磷含氟废水与浓硫酸反应得到硫酸钙沉淀与磷酸溶液，经过滤机过滤后即可得到磷酸和硫酸钙，二者都可以作为其他环节的原材料使用，特别是磷酸，其经济价值较高，该系统绿色环保，且有效解决了磷肥生产企业的废水处理问题。

作为优选：

上述过滤机的滤渣出口依次连接有煅烧炉、冷却机以及氧化钙料仓。采用此结构，得到的硫酸钙可进一步煅烧获得氧化钙，氧化钙又可用于废水的预处理，废水中的有用物质得到循环利用。

上述过滤机和磷酸罐之间还设有磷酸浓缩装置，该磷酸浓缩装置的进料口与所述过滤机的液体出口连接，所述磷酸浓缩装置的出料口与所述磷酸罐连接。采用此结构，稀磷酸经磷酸浓缩装置浓缩后可得到品相更好的磷酸，有利于后续的化肥生产或制备食品级磷酸。

上述煅烧炉的排气口依次连接有二氧化硫转化塔、第一吸收塔和硫酸罐，其中所述第一吸收塔连接有进水管。采用此结构，煅烧后的废气中含有较多的二氧化硫，不能直接排放，经催化转化后生产三氧化硫，在第一吸收塔内与水反应生成硫酸，硫酸又可以作为废水预处理的原料。

上述第一吸收塔和硫酸罐之间设有稀硫酸浓缩器，该稀硫酸浓缩器的进料口与所述第一吸收塔的出液口连接，所述稀硫酸浓缩器的排酸口与所述硫酸罐连接，所述稀硫酸浓缩器的排气口连接有换热器，该换热器与所述进水管连接。采用此结构，从第一吸收塔排出的硫酸浓度低，经稀硫酸浓缩器浓缩后其浓度被提升，便于后续的循环利用，而稀硫酸浓缩器排出的气体内还含有少量的硫酸，该部分硫酸温度较高，经换热器将其中的热量置换回收后，再进入吸收塔与三氧化硫气体混合，并被水吸收，有利于提高获得的硫酸的浓度。

一种基于上述的含磷含氟废水处理联产磷酸的系统的方法，其关键在于按以下步骤进行：

S1：利用废水预处理装置对含磷含氟废水进行预处理，得到磷酸钙和硫酸钙的混合溶液；

S2：将所述磷酸钙和硫酸钙的混合溶液送入所述第一搅拌反应槽，同时通过浓硫酸添加管向所述搅拌反应槽加入浓硫酸，搅拌使其充分反应后经所述过滤机过滤，得到磷酸滤液和硫酸钙滤渣，其中磷酸滤液经磷酸浓缩装置浓缩后进入磷酸罐储存；