CN106830416A - 一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的方法 - Google Patents

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Abstract

一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的工艺方法，包括a.镁氮磷比例调节：在搅拌条件下，向脱硫废水中适量补充N源和P源，调节Mg:N:P为一定的摩尔比；b.鸟粪石的合成：在搅拌条件下，调节步骤a中pH恒定至8‑9，反应一段时间，得到鸟粪石沉淀物；c.泥水分离：将步骤b固液混合物转移至脱水机中，得到的沉渣即为鸟粪石，将脱水后的污水进行测定。本发明提供的工艺方法具有成本低，泥渣价值高，变废为宝等优点。

Description

一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的方法
技术领域
本发明涉及一种化工领域处理电厂脱硫废水的工艺方法，特别是一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的工艺方法。
背景技术
目前，燃煤电厂脱硫废水处理以及零排放技术越来越受国家和环保行业的关注，在国内已引起广泛研究。脱硫废水的水质情况如下：Mg2+为18000-30000mg/L，NH3-N为500-1000mg/L，Ca2+为400-800mg/L，SO4 2-为20000-30000mg/L，Cl-为6000-10000mg/L以及少量的重金属离子、氟离子和氧化硅等成分。废水中Mg2+浓度较高的原因是前段工艺中石灰石与湿法吸收的SO2废水反应制备石膏的过程中带入的，石灰石中镁含量较高。当前，脱硫废水的预处理技术是利用NaOH或者Ca(OH)2调节pH至10以上来降低废水中的硬度。该方法存在以下几个问题：1)NaOH的投加成本高，不符合节能环保的理念。2)Ca(OH)2投加成本低，但产生的泥渣量较大。3)泥渣成分混杂，因而被定义为固废或微废，处理成本极高。因此，如何资源化回收脱硫废水中各离子具有重大的战略意义。
鸟粪石，主要化学成分为MgNH4PO4·6H2O，是一种极好的缓释肥。而脱硫废水中富含Mg2+和NH3-N，额外投加磷酸盐，在pH为8-9的条件下即可合成鸟粪石，反应方程式：Mg2++PO4 3-+NH4 ++6H2O→MgNH4PO4·6H2O，这为脱硫废水的预处理开辟了一个新的思路。本发明是控制脱硫废水中Mg:N:P的摩尔比例，向脱硫废水中适量的补充N和P，调节pH至反应完全后，即可大量去除脱硫废水中Mg2+和NH3-N，同时又能得到鸟粪石。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低，泥渣价值高，且能变废为宝的鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的工艺。
为解决上述技术问题，本发明提供一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的工艺方法，该工艺方法包括以下步骤：
a.镁氮磷比例调节：在搅拌条件下，向脱硫废水中适量补充N源和P源，调节Mg:N:P为一定的摩尔比；
b.鸟粪石的合成：在搅拌条件下，调节步骤a中pH恒定至8-9，反应一段时间，得到鸟粪石沉淀物；
c.泥水分离：将步骤b固液混合物转移至脱水机中，得到的沉渣即为鸟粪石，将脱水后的污水进行测定。
进一步的，步骤a中所述的N源可以是氨水、氯化铵或者硫酸铵中的一种或几种。
进一步的，步骤a中所述的P源可以是磷酸、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸一氢铵和磷酸二氢铵中的一种或几种。
进一步的，步骤b中所述的pH调节剂可以是氢氧化钠和氨水溶液中的一种。
进一步的，步骤c中所述的脱水机可以是板框压滤机和离心机中的一种。
本发明的工艺方法具有以下优点：
1、本发明利用脱硫废水中大量的Mg2+和NH4 +生成鸟粪石沉淀，该沉淀是一种良好的缓释肥料，从而实现了Mg2+和NH4 +的资源化回收。
2、本发明将脱硫废水中Mg2+和NH4 +回收分离出来，一方面降低了脱硫废水后续各离子的分离难度，另一方面大大减少了固废或微废产量，最大限度的降低处理成本。
3、本发明充分考虑到脱硫废水传统预处理方法药剂消耗量大，固废和微废泥渣量大和处理费用高等缺点，鸟粪石沉淀法技术为脱硫废水的合理、有效处理提出了一个新的思路。
4、本发明采用鸟粪石沉淀法处理脱硫废水顺应“节能环保”的发展方向，实现综合治理、节能减排、低碳环保和变废为宝的目的。
具体实施方式
下面以某燃煤电厂的脱硫废水为实验水质结合实施例对本发明作进一步说明。具体水质见下表：
项目 pH
指标 6.8 22000 800 未检出
实施例1
步骤a：在搅拌条件下，向1L脱硫废水中补充7288mg磷酸钠，调节Mg:N:P摩尔比约为21:1:1；
步骤b：在搅拌条件下，向步骤a中加入质量分数为10％液碱，调节pH恒定至8.5，反应30min，得到鸟粪石反应物；
步骤c：将步骤b固液混合物转移至入离心机中，得到的沉渣即为鸟粪石，将离心后的污水进行测定。
结果分析：离心后的污水中残留Mg2+为19008mg/L，NH4 +为56mg/L，PO4 3-为34mg/L。
实施例2
步骤a：在搅拌条件下，向1L脱硫废水中补充57618mg磷酸一氢铵和42777mg磷酸，调节Mg:N:P摩尔比约为1:1:1；
步骤b：在搅拌条件下，向步骤a中加入质量分数为30％液碱，调节pH恒定至8，反应60min，得到鸟粪石反应物；
步骤c：将步骤b固液混合物转移至入离心机中，得到的沉渣即为鸟粪石，将离心后的污水进行测定。
结果分析：离心后的污水中残留Mg2+为31mg/L，NH4 +为112mg/L，PO4 3-为93mg/L。
实施例3
步骤a：在搅拌条件下，向10L脱硫废水中补充288090mg磷酸一氢铵，调节Mg:N:P摩尔比约为4:2:1；
步骤b：在搅拌条件下，向步骤a中加入质量分数为20％液碱，调节pH恒定至9，反应50min，得到鸟粪石反应物；
步骤c：将步骤b固液混合物转移至入离心机中，得到的沉渣即为鸟粪石，将离心后的污水进行测定。
结果分析：离心后的污水中残留Mg2+为14595mg/L，NH4 +为6497mg/L，PO4 3-为28mg/L。
实施例4
步骤a：在搅拌条件下，向20L脱硫废水中补充4725600mg硫酸铵和2604280mg磷酸一氢钠，调节Mg:N:P摩尔比约为1:2:1；
步骤b：在搅拌条件下，向步骤a中加入质量分数为15％液碱，调节pH恒定至8.3，反应40min，得到鸟粪石反应物；
步骤c：将步骤b固液混合物转移至入板框压滤机中，得到的泥渣即为鸟粪石，将压滤后的污水进行测定。
结果分析：离心后的污水中残留Mg2+为83mg/L，NH4 +为19986mg/L，PO4 3-为69mg/L。
实施例5
步骤a：在搅拌条件下，向30L脱硫废水中同时补充916650mg氨水和6602400mg磷酸二氢钠，调节Mg:N:P摩尔比约为1:1:2；
步骤b：在搅拌条件下，向步骤a中加入质量分数为25％液碱，调节pH恒定至8.7，反应30min，得到鸟粪石反应物；
步骤c：将步骤b固液混合物转移至入板框压滤机中，得到的泥渣即为鸟粪石，将压滤后的污水进行测定。
结果分析：离心后的污水中残留Mg2+为45mg/L，NH4 +为63mg/L，PO4 3-为87101mg/L。

Claims (5)

1.一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的方法，其特征在于：
a.镁氮磷比例调节：在搅拌条件下，向脱硫废水中适量补充N源和P源，调节Mg:N:P为一定的摩尔比；
b.鸟粪石的合成：在搅拌条件下，调节步骤a中pH恒定至8-9，反应一段时间，得到鸟粪石沉淀物；
c.泥水分离：将步骤b固液混合物转移至脱水机中，得到的沉渣即为鸟粪石，将脱水后的污水进行测定。
2.根据权利要求1所述的一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的方法，其特征在于：步骤a中所述的N源可以是氨水、氯化铵或者硫酸铵中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的方法，其特征在于：步骤a中所述的P源可以是磷酸、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸一氢铵和磷酸二氢铵中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的工艺方法，其特征在于：步骤b中所述的pH调节剂可以是氢氧化钠和氨水溶液中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种鸟粪石沉淀法处理脱硫废水的工艺方法，其特征在于：步骤c中所述的脱水机可以是板框压滤机和离心机中的一种。
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