CN210528819U - 一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，包括依次连接的废水池、第一pH调节池、搅拌反应槽和第一沉淀槽组件，第一沉淀槽组件的出水口连接有第二pH调节池，第一沉淀槽组件的出渣口连接有磷酸铵镁料仓，第二pH调节池还连接有第二沉淀槽组件，第二沉淀槽组件的出水口连接有第三pH调节池，第二沉淀槽组件和所述第三pH调节池的出渣口连接有硫酸钙及磷酸钙料仓，硫酸钙及磷酸钙料仓依次连接有混合搅拌槽、复合肥造粒机、第三干燥机，且磷酸铵镁料仓与第三干燥机连接，本实用新型将磷铵化工厂产生的废水中的氮氨、总磷等转化成磷酸铵镁、磷酸钙和硫酸钙，且最终制备成复合缓释肥，废水中的有效物质得到利用，废水可达标排放。

Description

一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***

技术领域

本实用新型涉及化工废水处理领域，具体涉及一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***。

背景技术

我国农业生产大多采用集约化规模种植，对化肥的依赖程度很高，2010年我国化肥施用量(折纯)已达5550万吨，居世界第一，化肥施用量455.9千克/公顷，是世界平均水平的3.75倍。磷肥分为磷酸一铵和磷酸二铵，其具有性能稳定、水溶性好等特点被广泛应用。但磷铵生产中会产生大量的废水，其主要为氨氮废水、含磷废水，如不加以处理就排放，势必会污染环境；但处理的技术难度大且成本高。根据国家环保相关要求，需将废水中的氮氨含量处理至35mg/L以下，磷含量处理至15mg/L以下，方能排放。长期以来处理磷铵生产过程中产生的氨氮废水成为制约磷铵生产企业发展的瓶颈。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***。

其技术方案如下：一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其关键在于：包括依次连接的废水池、第一pH调节池、搅拌反应槽和第一沉淀槽组件，其中所述搅拌反应槽连接有氧化镁料仓，所述第一沉淀槽组件的出水口连接有第二pH调节池，所述第一沉淀槽组件的出渣口连接有磷酸铵镁料仓；

所述第二pH调节池连接有石灰料仓，所述第二pH调节池还连接有第二沉淀槽组件，该第二沉淀槽组件的出水口连接有第三pH调节池，该第三pH调节池连接有稀硫酸储存罐，所述第二沉淀槽组件和所述第三pH调节池的出渣口连接有硫酸钙及磷酸钙料仓；

所述硫酸钙及磷酸钙料仓连接有混合搅拌槽，该混合搅拌槽的进料口还连接有氮源料仓、磷源料仓以及钾源料仓，所述混合搅拌槽的出料口连接有复合肥造粒机，所述复合肥造粒机连接有第三干燥机，所述磷酸铵镁料仓连接有磷酸铵镁溶解槽，该磷酸铵镁溶解槽经喷枪与所述第三干燥机连接，所述第三干燥机连接有复合肥存储仓。

采用上述技术方案，磷铵生产厂产生的废水，调节pH值后与加入的氧化镁在搅拌反应槽内充分反应，生成磷酸铵镁，反应完全、迅速，生成的磷酸铵镁在第一沉淀槽组件中沉淀、分离并储存在磷酸铵镁料仓内，而从第一沉淀槽组件中流出的废液通过石灰再次调节pH值后，生成的碳酸钙沉淀与废水中的正磷酸盐反应生成磷酸钙，第二次处理后的废水经第三次pH调节后，废水中剩余的钙离子与硫酸反应生成硫酸钙，此时废水即可达标排放，废水处理过程中产生的磷酸钙和硫酸钙将氮源料仓、磷源料仓以及钾源料仓内提供的N、P、K肥充分搅拌，其中磷酸钙和硫酸钙起到粘接作用，使肥料成团成粒，由此制得初步复合肥，初步复合肥在第三干燥机与喷入的磷酸铵镁溶液作用，磷酸铵镁作为包膜缓释剂包裹在初步复合肥外层，从而得到含有N、P、K、Mg、Ca、S等多元素的复合缓释肥，整个过程中不再产生二次废液、废渣，废水中所以有效元素均得到充分利用，处理效率高，效果好。

作为优选：

上述复合肥造粒机还连接有氨水罐和硫酸罐，所述氨水罐内的氨水和硫酸罐内的硫酸通过同一个管式反应器进入所述复合肥造粒机内。采用此结构，氨水和硫酸通过流量计控制按一定比例进入复合肥造粒机内，二者反应产生大量的热和少量的水分，从而便于各成分包裹成粒。

上述复合肥存储仓和所述第三干燥机之间连接有冷却机，从所述第三干燥机出来的物料经所述冷却机冷却后再进入所述复合肥存储仓内储存。采用此结构，肥料可通过冷却机冷却到常温后再储存。

上述第一沉淀槽组件和所述磷酸铵镁料仓之间还设有第一固液分离装置，所述第一沉淀槽组件的出渣口与所述第一固液分离装置的进料口连接，所述第一固液分离装置的出渣口连接有第一干燥机，该第一干燥机连接有所述磷酸铵镁料仓，所述第一固液分离装置的出液口与所述第二浓密槽连接，所述第一固液分离装置的出渣口还通过备选管道与所述磷酸铵镁溶解槽连接，所述磷酸铵镁溶解槽连接有稀磷酸罐。采用此结构，生产的磷酸铵镁经固液分离、干燥后即可长时间储存，而从磷酸铵镁污泥中分离出的废水又再次进入***进行循环利用，一方面能确保所有废水均能达标排放，另一方面也有利于废水中有效物质的充分利用；在某些情况下，从第一固液分离装置出来的具有一定水分的磷酸铵镁可直接与稀磷酸在磷酸铵镁溶解槽内经加热溶解后直接用喷枪喷入第三干燥机。

上述第二pH调节池和第二沉淀槽组件之间还设有絮凝沉淀池，该絮凝沉淀池将所述第二pH调节池和第二沉淀槽组件连通，所述絮凝沉淀池连接有PAC料仓和PAM料仓。采用此结构，在第二次pH调节后、浓密沉淀前，加入PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)协同沉淀，有利于提升沉淀分离效果。

上述第一沉淀槽组件包括相互连通的第一浓密槽和第二浓密槽，所述搅拌反应槽与所述第一浓密槽的进水口连接，所述第二浓密槽的出水口与所述第二pH调节池连接，所述第一浓密槽和第二浓密槽的出渣口连接有所述第一固液分离装置。采用此结构，通过多级沉淀有利于提升沉淀效果。

上述第二沉淀槽组件包括相互连通的第三浓密槽和第四浓密槽，所述絮凝沉淀池的出水口与所述第三浓密槽的进水口连接，所述第四浓密槽的出水口与所述第三pH调节池连接，所述第三浓密槽和第四浓密槽的出渣口与所述硫酸钙及磷酸钙料仓连接。采用此结构，通过多级沉淀有利于提升沉淀效果。

上述第二沉淀槽组件和所述硫酸钙及磷酸钙料仓之间还设有第二固液分离装置，所述第三浓密槽、第四浓密槽以及所述第三pH调节池的出渣口与第二固液分离装置的进料口连接，所述第二固液分离装置的出渣口连接第二干燥机，所述第二干燥机与所述硫酸钙及磷酸钙料仓连接，所述第二固液分离装置的出液口与所述第三pH调节池连接。采用此结构，生成的硫酸钙和磷酸钙经固液分离、干燥后即可长时间保存，而在此过程中产生的废水进一步流回***，确保所有废水均达标排放。

上述第一pH调节池连接有氢氧化钠料仓，该氢氧化钠料仓内的氢氧化钠溶解后通过第一计量泵被送入所述第一pH调节池。采用此结构，通过氢氧化钠将第一pH调节池的pH值调节至8-8.5，从而有利于反应的顺利进行。

上述第一固液分离装置和第二固液分离装置为压滤机或离心机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：磷铵化工厂产生的废水，其中的氮氨、总磷等被转化成磷酸铵镁、磷酸钙和硫酸钙，反应完全、迅速，并进一步利用磷酸铵镁作为包膜缓释剂，磷酸钙和硫酸钙作为粘接剂与其他N、P、K肥混合制备复合缓释肥，该肥料含有N、P、K、Mg、Ca、S多种元素，不易吸潮、结块，可作为基肥、追肥、种肥、冲施的多功能复合肥，可以用于多种农作物及经济作物，且处理后的废水能完全达到国家规定的排放标准。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，包括依次连接的废水池1、第一pH调节池2、搅拌反应槽3和第一沉淀槽组件，其中所述搅拌反应槽3连接有氧化镁料仓17，该氧化镁料仓17内的氧化镁通过第一螺旋计量称18被送入所述搅拌反应槽3内，所述第一沉淀槽组件的出水口连接有第二pH调节池9，所述第一沉淀槽组件的出渣口连接有磷酸铵镁料仓8；

所述第二pH调节池9连接有石灰料仓25，该石灰料仓25内的石灰通过第二螺旋计量称26被送入所述第二pH调节池9内，所述第二pH调节池9还连接有第二沉淀槽组件，该第二沉淀槽组件的出水口连接有第三pH调节池14，该第三pH调节池14连接有稀硫酸储存罐43，所述稀硫酸储存罐43内的稀硫酸通过第二计量泵24被送入所述第三pH调节池14内，所述第二沉淀槽组件和所述第三pH调节池14的出渣口连接有硫酸钙及磷酸钙料仓12；

所述硫酸钙及磷酸钙料仓12连接有混合搅拌槽30，该混合搅拌槽30的进料口还连接有氮源料仓32、磷源料仓33以及钾源料仓34，所述氮源料仓32内储存有氯化铵或尿素，所述磷源料仓33内储存有磷酸一铵或磷酸二铵，所述钾源料仓34内储存有氯化钾，所述氮源料仓32、磷源料仓33以及钾源料仓34内的原料分别经计量皮带秤被送入所述混合搅拌槽30，所述混合搅拌槽30的出料口连接有复合肥造粒机35，所述复合肥造粒机35连接有第三干燥机36，所述磷酸铵镁料仓8连接有磷酸铵镁溶解槽44，该磷酸铵镁溶解槽44经喷枪31与所述第三干燥机36连接，所述第三干燥机36连接有复合肥存储仓38。

所述第一pH调节池2连接有氢氧化钠料仓15，该氢氧化钠料仓15内的氢氧化钠在氢氧化钠溶解池29内溶解后通过第一计量泵16被送入所述第一pH调节池2。

所述第一沉淀槽组件包括相互连通的第一浓密槽4和第二浓密槽5，所述搅拌反应槽3与所述第一浓密槽4的进水口连接，所述第二浓密槽5的出水口与所述第二pH调节池9连接，所述第一浓密槽4和第二浓密槽5的出渣口连接有所述磷酸铵镁料仓8，本实施例中，所述第一沉淀槽组件和所述磷酸铵镁料仓8之间还设有第一固液分离装置6，所述第一浓密槽4和第二浓密槽5的出渣口与所述第一固液分离装置6的进料口连接，所述第一固液分离装置6的出渣口连接有第一干燥机7，该第一干燥机7连接有所述磷酸铵镁料仓8，所述第一固液分离装置6的出液口与所述第二浓密槽5连接。

所述第二pH调节池9和第二沉淀槽组件之间还设有絮凝沉淀池10，该絮凝沉淀池10将所述第二pH调节池9和第二沉淀槽组件连通，所述絮凝沉淀池10连接有PAC料仓19和PAM料仓22，其中所述PAC料仓19内的PAC经螺旋输送至PAC溶解池20后通过第三计量泵21被送入所述絮凝沉淀池10，所述PAM料仓22内的PAM经螺旋输送至PAM溶解池23后通过第四计量泵24被送入所述絮凝沉淀池10。

所述第二沉淀槽组件包括相互连通的第三浓密槽11和第四浓密槽13，所述絮凝沉淀池10的出水口与所述第三浓密槽11的进水口连接，所述第四浓密槽13的出水口与所述第三pH调节池14连接，所述第三浓密槽11和第四浓密槽13的出渣口与所述硫酸钙及磷酸钙料仓12连接，本实施例中，所述第二沉淀槽组件和所述硫酸钙及磷酸钙料仓12之间还设有第二固液分离装置27，所述第三浓密槽11、第四浓密槽13以及第三pH调节池14的出渣口与第二固液分离装置27的进料口连接，所述第二固液分离装置27的出渣口连接第二干燥机28，所述第二干燥机28与所述硫酸钙及磷酸钙料仓12连接，所述第二固液分离装置27的出液口与所述第三pH调节池14连接。

所述第一固液分离装置6和第二固液分离装置27为压滤机或离心机。

为节约加工时间，所述第一固液分离装置6的出渣口还通过备选管道与所述磷酸铵镁溶解槽44连接，所述磷酸铵镁溶解槽44连接有稀磷酸罐42。

从图中还可以看出，所述复合肥造粒机35还连接有氨水罐39和硫酸罐40，所述氨水罐39内的氨水和硫酸罐40内的硫酸通过同一个管式反应器41进入所述复合肥造粒机35内，所述复合肥存储仓38和所述第三干燥机36之间连接有冷却机37，从所述第三干燥机36出来的物料经所述冷却机37冷却后再进入所述复合肥存储仓38内储存。

使用时，磷铵化工厂的废水，废水中氨氮含量约为300-500mg/L，总磷含量(主要是以磷酸根离子的盐类存在)约为5000-8000mg/L，pH为2-3，集中在废水池1内，通过第一pH调节池2将其pH值调节至8-8.5，进入搅拌反应槽3后与加入的氧化镁反应，其反应式如下：

Mg²⁺+H₂PO^4-+NH⁴⁺+6H₂O＝MgNH₄PO₄·6H₂O+2H⁺

生成的复盐磷酸铵镁经第一沉淀槽组件分离后，废水进入第二pH调节池9，该池内投入的石灰先与废水中份酸度反应生产碳酸氢钙，继续投加石灰后进一步生产碳酸钙，而当废水的pH值大于9.5时，碳酸钙与磷酸盐反应生产磷酸钙，在PAC、PAM的协同沉淀下，在第二沉淀槽组件内沉淀分离，剩余的废水中还含有少量过量的钙离子，该部分钙离子进入第三pH调节池14内后与池内的稀硫酸反应生成硫酸钙，此时废水的氮氨含量小于35mg/L，总磷含量小于15mg/L，符合排放标准。

获得的硫酸钙、磷酸钙作为粘接剂进入混合搅拌槽30内，与加入的其他原料经充分搅拌后成为团粒状的复合肥，该复合肥再进入第三干燥机36内与喷入的磷酸铵镁溶液作用，并被包裹形成复合缓释肥。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：包括依次连接的废水池(1)、第一pH调节池(2)、搅拌反应槽(3)和第一沉淀槽组件，其中所述搅拌反应槽(3)连接有氧化镁料仓(17)，所述第一沉淀槽组件的出水口连接有第二pH调节池(9)，所述第一沉淀槽组件的出渣口连接有磷酸铵镁料仓(8)；

所述第二pH调节池(9)连接有石灰料仓(25)，所述第二pH调节池(9)还连接有第二沉淀槽组件，该第二沉淀槽组件的出水口连接有第三pH调节池(14)，该第三pH调节池(14)连接有稀硫酸储存罐(43)，所述第二沉淀槽组件和所述第三pH调节池(14)的出渣口连接有硫酸钙及磷酸钙料仓(12)；

所述硫酸钙及磷酸钙料仓(12)连接有混合搅拌槽(30)，该混合搅拌槽(30)的进料口还连接有氮源料仓(32)、磷源料仓(33)以及钾源料仓(34)，所述混合搅拌槽(30)的出料口连接有复合肥造粒机(35)，所述复合肥造粒机(35)连接有第三干燥机(36)，所述磷酸铵镁料仓(8)连接有磷酸铵镁溶解槽(44)，该磷酸铵镁溶解槽(44)经喷枪(31)与所述第三干燥机(36)连接，所述第三干燥机(36)连接有复合肥存储仓(38)。

2.根据权利要求1所述的一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：所述复合肥造粒机(35)还连接有氨水罐(39)和硫酸罐(40)，所述氨水罐(39)内的氨水和硫酸罐(40)内的硫酸通过同一个管式反应器(41)进入所述复合肥造粒机(35)内。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：所述复合肥存储仓(38)和所述第三干燥机(36)之间连接有冷却机(37)，从所述第三干燥机(36)出来的物料经所述冷却机(37)冷却后再进入所述复合肥存储仓(38)内储存。

4.根据权利要求3所述的一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：所述第一沉淀槽组件和所述磷酸铵镁料仓(8)之间还设有第一固液分离装置(6)，所述第一沉淀槽组件的出渣口与所述第一固液分离装置(6)的进料口连接，所述第一固液分离装置(6)的出渣口连接有第一干燥机(7)，该第一干燥机(7)连接有所述磷酸铵镁料仓(8)，所述第一固液分离装置(6)的出液口与第二浓密槽(5)连接，所述第一固液分离装置(6)的出渣口还通过备选管道与所述磷酸铵镁溶解槽(44)连接，所述磷酸铵镁溶解槽(44)连接有稀磷酸罐(42)。

5.根据权利要求4所述的一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：所述第二pH调节池(9)和第二沉淀槽组件之间还设有絮凝沉淀池(10)，该絮凝沉淀池(10)将所述第二pH调节池(9)和第二沉淀槽组件连通，所述絮凝沉淀池(10)连接有PAC料仓(19)和PAM料仓(22)。

6.根据权利要求4所述的一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：所述第一沉淀槽组件包括相互连通的第一浓密槽(4)和第二浓密槽(5)，所述搅拌反应槽(3)与所述第一浓密槽(4)的进水口连接，所述第二浓密槽(5)的出水口与所述第二pH调节池(9)连接，所述第一浓密槽(4)和第二浓密槽(5)的出渣口连接有所述第一固液分离装置(6)。

7.根据权利要求5所述的一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：所述第二沉淀槽组件包括相互连通的第三浓密槽(11)和第四浓密槽(13)，所述絮凝沉淀池(10)的出水口与所述第三浓密槽(11)的进水口连接，所述第四浓密槽(13)的出水口与所述第三pH调节池(14)连接，所述第三浓密槽(11)和第四浓密槽(13)的出渣口与所述硫酸钙及磷酸钙料仓(12)连接。

8.根据权利要求7所述的一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：所述第二沉淀槽组件和所述硫酸钙及磷酸钙料仓(12)之间还设有第二固液分离装置(27)，所述第三浓密槽(11)、第四浓密槽(13)以及所述第三pH调节池(14)的出渣口与第二固液分离装置(27)的进料口连接，所述第二固液分离装置(27)的出渣口连接第二干燥机(28)，所述第二干燥机(28)与所述硫酸钙及磷酸钙料仓(12)连接，所述第二固液分离装置(27)的出液口与所述第三pH调节池(14)连接。

9.根据权利要求1所述的一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：所述第一pH调节池(2)连接有氢氧化钠料仓(15)，该氢氧化钠料仓(15)内的氢氧化钠溶解后通过第一计量泵(16)被送入所述第一pH调节池(2)。

10.根据权利要求8所述的一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的***，其特征在于：所述第一固液分离装置(6)和第二固液分离装置(27)为压滤机或离心机。

Images