本發(fā)明屬于廢水處理的，具體涉及一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法。

背景技術(shù)：

1、磷酸鐵是一種用途十分廣泛的化工原料，可作為食品的補(bǔ)鐵劑，也可用于顏料、有機(jī)合成的催化劑以及陶瓷金屬釉色釉料等，其目前最主要的用途是應(yīng)用于電池材料的制備。

2、磷酸鐵作為前驅(qū)體參與磷酸鐵鋰、磷酸鐵鈉的制備，相比于其它的鋰電池正極材料，這種以磷酸鐵鋰或磷酸鐵鈉作為正極的電池類型以其卓越的安全性、長(zhǎng)壽命、高能量密度、快速充電能力、環(huán)保特性以及良好的高溫性能而受到重視。其在高溫或過(guò)充條件下表現(xiàn)出的熱穩(wěn)定性，以及不易發(fā)生熱失控或燃燒的特性，使其在安全性方面脫穎而出。此外，它們的循環(huán)壽命遠(yuǎn)超傳統(tǒng)鉛酸電池，可達(dá)2000次以上，意味著在標(biāo)準(zhǔn)充電條件下，理論使用壽命可達(dá)到7至8年。由于不含重金屬和稀有金屬，磷酸鐵鋰和磷酸鐵鈉電池對(duì)環(huán)境友好，符合綠色能源和可持續(xù)發(fā)展的要求。

3、但是，在磷酸鐵制備的過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢水。特別的，在磷硫混制備磷酸鐵工藝中產(chǎn)生的廢水比常規(guī)的磷酸鐵生產(chǎn)廢水成分還要復(fù)雜。在磷硫混制備磷酸鐵工藝中會(huì)產(chǎn)生兩股廢水，一是板框的濾液，稱為母液；另外一個(gè)是磷酸鐵的清洗廢水。這兩股廢水中含有大量的氨氮、重金屬離子(如鐵離子、錳離子等)、硬度離子(如鈣離子、鎂離子等)以及大量的有機(jī)物，cod值高。因此，有必要對(duì)此類工業(yè)廢水進(jìn)行零排放處理，避免造成環(huán)境污染。

4、目前，對(duì)制備磷酸鐵后的工業(yè)廢水進(jìn)行處理的方法中，一般通過(guò)混凝沉淀進(jìn)行處理鈣鎂鐵等雜質(zhì)離子，這種方法不僅沉淀效果差，占地面積大，還引入pac與pam等物質(zhì)，影響后續(xù)膜處理效果。而在后續(xù)膜處理時(shí)，目前的膜濃縮技術(shù)只能將濃鹽水的tds濃縮到10～12萬(wàn)mg/l，這將導(dǎo)致后續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)處理負(fù)荷高，處理效果較差，中水回用率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是要解決上述現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)制備磷酸鐵后的工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí)，占地面積大，且容易導(dǎo)致后續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)處理負(fù)荷高，處理效果差、中水回用率不高的技術(shù)問(wèn)題，因此，提供一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，占地面積小，且不僅能回收硫酸鈉產(chǎn)品，還能實(shí)現(xiàn)全流程中水回用，降低企業(yè)運(yùn)行成本和減少污染物排放總量。

2、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供了一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，所述方法包括如下清洗廢水處理步驟：

4、將清洗廢水輸送至第一電催化氧化裝置反應(yīng)，將反應(yīng)后的清洗廢水輸送至第一聚四氟乙烯管式膜裝置中反應(yīng)，其中，所述第一聚四氟乙烯管式膜裝置添加有氫氧化鈉和碳酸鈉；

5、將經(jīng)過(guò)第一聚四氟乙烯管式膜裝置反應(yīng)后的清洗廢水，輸入一級(jí)ro系統(tǒng)；所述一級(jí)ro系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水輸入二級(jí)ro系統(tǒng)；

6、將所述二級(jí)ro系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水輸入第一高倍濃縮膜裝置，所述第一高倍濃縮膜裝置產(chǎn)生的濃水輸入濃鹽水池中，所述第一高倍濃縮膜裝置產(chǎn)生的淡水回流至所述二級(jí)ro系統(tǒng)中再次處理。

7、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述一級(jí)ro系統(tǒng)產(chǎn)生的淡水輸入產(chǎn)水ro系統(tǒng)進(jìn)行處理；所述二級(jí)ro系統(tǒng)產(chǎn)生的淡水輸入所述產(chǎn)水ro系統(tǒng)進(jìn)行處理；所述產(chǎn)水ro系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水回流至所述一級(jí)ro系統(tǒng)進(jìn)行再次處理。

8、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述一級(jí)ro系統(tǒng)的膜為苦咸水反滲透膜，所述二級(jí)ro系統(tǒng)的膜為海水淡化膜。

9、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述方法還包括如下母液處理步驟：將母液輸送至第二電催化氧化裝置反應(yīng)，將反應(yīng)后的母液輸送至第二聚四氟乙烯管式膜裝置中進(jìn)行反應(yīng)，其中，所述第二聚四氟乙烯管式膜裝置添加有氫氧化鈉和碳酸鈉；將經(jīng)所述第二聚四氟乙烯管式膜裝置反應(yīng)后的母液，輸入第二高倍濃縮膜裝置；將經(jīng)所述第二高倍濃縮膜裝置處理后的母液輸入濃鹽水池。

10、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，將所述輸入濃鹽水池的濃水和母液輸送至蒸發(fā)裝置中，得到濃縮液和冷凝水；將所述濃縮液輸入到離心機(jī)中，分離得到沉淀物和液體；將所述冷凝水輸入到換熱器進(jìn)行冷卻后，輸入到所述產(chǎn)水ro系統(tǒng)中進(jìn)行再次處理；將所述沉淀物輸入到干燥器進(jìn)行處理，得到硫酸鈉；將所述液體進(jìn)行干燥處理后得到雜鹽。

11、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一電催化氧化裝置和第二電催化氧化裝置為具有多孔陽(yáng)極的電催化氧化裝置；或者，所述第一電催化氧化裝置和第二電催化氧化裝置為三維電催化氧化裝置。

12、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一聚四氟乙烯管式膜裝置和第二聚四氟乙烯管式膜裝置均具有濃水循環(huán)系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)；所述第一高倍濃縮膜裝置和第二高倍濃縮膜裝置為高壓納濾裝置或者中低壓的具有一定透鹽率的反滲透裝置。

13、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述蒸發(fā)裝置為mvr蒸發(fā)裝置或者多效蒸發(fā)裝置；所述離心機(jī)為雙級(jí)推料離心機(jī)；所述干燥器為振動(dòng)流化床干燥器。

14、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述將液體進(jìn)行干燥處理后得到雜鹽的方法為：采用低溫刮板或者滾筒干燥設(shè)備對(duì)所述液體進(jìn)行干燥處理。

15、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一聚四氟乙烯管式膜裝置和第二聚四氟乙烯管式膜裝置中的出水ph值范圍為10-11；所述二級(jí)ro系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水的tds為10-12萬(wàn)mg/l；所述產(chǎn)水ro系統(tǒng)產(chǎn)生的淡水的電導(dǎo)率小于10μs/cm；所述第一高倍濃縮膜裝置和第二高倍濃縮膜裝置產(chǎn)生的濃水的tds為20萬(wàn)mg/l。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

17、本發(fā)明提供了一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，將清洗廢水和母液先通過(guò)電催化氧化技術(shù)與聚四氟乙烯管式膜進(jìn)行預(yù)處理，再通過(guò)高倍濃縮膜進(jìn)行最高程度的濃縮，最后通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)得到硫酸鈉產(chǎn)品。該處理方法占地面積小，且不僅能有回收硫酸鈉產(chǎn)品，還能實(shí)現(xiàn)全流程中水回用，降低企業(yè)運(yùn)行成本和減少污染物排放總量。

18、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過(guò)以下的說(shuō)明書(shū)而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于，所述方法包括如下清洗廢水處理步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于，所述方法還包括如下母液處理步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于，所述將液體進(jìn)行干燥處理后得到雜鹽的方法為：

10.根據(jù)權(quán)利要求4-9任意一項(xiàng)所述的一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種磷硫混制備磷酸鐵工藝的廢水處理方法，將清洗廢水和母液先通過(guò)電催化氧化技術(shù)與聚四氟乙烯管式膜進(jìn)行預(yù)處理，再通過(guò)高倍濃縮膜進(jìn)行最高程度的濃縮，最后通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)得到硫酸鈉產(chǎn)品。該處理方法占地面積小，且不僅能有回收硫酸鈉產(chǎn)品，還能實(shí)現(xiàn)全流程中水回用，降低企業(yè)運(yùn)行成本和減少污染物排放總量。

技術(shù)研發(fā)人員：釗現(xiàn)花,楊正武,常定明,張芯婉,師雅琪,姚涵,胡華為,邱燕楠,謝旺紅,黃惠婷,徐文軒,雷真,張樂(lè)華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華東理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21