CN220684892U - 一种磷酸铁废水处理和盐回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磷酸铁废水处理和盐回收装置。该装置包括漂洗水沉淀模块、漂洗水超滤模块、母液沉淀模块、母液超滤模块、膜浓缩模块和蒸发结晶模块，漂洗水超滤模块和母液超滤模块均与膜浓缩模块连接，膜浓缩模块与蒸发结晶模块连接，漂洗水沉淀模块、母液沉淀模块分别与漂洗水超滤模块和母液超滤模块连接；蒸发结晶模块的结晶水出口和膜浓缩模块产生的产水出口均与冷却装置连接。该装置可以减少温度的影响，保证重金属杂质等的去除效果；将蒸发结晶模块产生的冷凝水重新回到***中进行处理，二级反渗透装置的产水经冷却塔处理后进入***冷却使用，并最终与硫酸铁生产车间连接用于硫酸铁生产消耗，真正实现了废水零排放。

Description

一种磷酸铁废水处理和盐回收装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种磷酸铁废水处理和盐回收装置。

背景技术

磷酸铁锂是一种成本低、效果好的新型动力电池，磷酸铁作为制备磷酸铁锂的重要前驱体，其市场需求在快速增长，生产工艺也日益成熟，但是磷酸铁生产过程中会产生大量废水，基本上每生产一吨磷酸铁会产生30～50m³废水。由于磷酸铁的合成是在酸性环境下进行，产生的废水pH值低，且含有大量铵根、磷酸根、硫酸根离子和钙、镁、铁、锰、镍等重金属离子以及少量的氟。此类废水污染性强，处理难度大，若处理不当会造成严重的环境污染，甚至制约磷酸铁生产企业的发展。

磷酸铁废水主要有合成母液和洗涤废水，合成母液(下称母液)含盐量高，洗涤废水(下称漂洗水)含盐量低。目前，处理磷酸铁废水的方法有石灰沉淀法、磷酸氢镁法。前者缺乏有效手段去除废水中的氨氮，且会产生大量污泥并容易导致废水总盐增加，不能满足环保要求，后者将母液和漂洗水混合处理，去除废水中总磷和氨氮后进行浓缩，送入蒸发装置，产品单一，运行成本高。

实用新型内容

基于此，本申请的目的在于提供一种磷酸铁废水处理和盐回收装置，该装置是基于多级膜浓缩、蒸发结晶分盐法技术而建立的，其是将漂洗水和母液分开处理，不仅能够有效去除废水中的金属离子，保证设备长期稳定运行，还能组建***内部的完整闭路循环，达到淡水回用和盐回收，实现真正的零排放。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：本实用新型提供一种磷酸铁废水处理和盐回收装置，包括漂洗水沉淀模块、漂洗水超滤模块、母液沉淀模块、母液超滤模块、膜浓缩模块和蒸发结晶模块，所述漂洗水沉淀模块、所述漂洗水超滤模块用于漂洗水的预处理以去除漂洗水中的重金属离子和固形物杂质，所述母液沉淀模块、所述母液超滤模块用于去除母液中的重金属离子和固形物杂质，所述漂洗水沉淀模块和所述母液沉淀模块中均设置有冷却装置，所述冷却装置分别用于漂洗水和母液的冷却，使其降温至反渗透膜正常运行所需的温度，一般为27～29℃；所述蒸发结晶模块用于对提浓反渗透装置产生的浓水进行蒸发结晶；所述漂洗水超滤模块和所述母液超滤模块均与膜浓缩模块连接，所述膜浓缩模块与所述蒸发结晶模块连接，所述漂洗水沉淀模块、所述母液沉淀模块分别与所述漂洗水超滤模块和所述母液超滤模块连接；

所述膜浓缩模块包括提纯模块和提浓模块，所述提纯模块和所述提浓模块均为多个单级反渗透装置，所述提纯模块包括一级反渗透装置、二级反渗透装置和浓水二级反渗透装置，所述提浓模块包括浓水反渗透装置和提浓反渗透装置；一级反渗透装置的进水口与漂洗水超滤模块连接，产水口与二级反渗透装置连接，浓水口和母液超滤模块同时与浓水反渗透装置连接；二级反渗透装置的产水口与一贮水箱连接，浓水口与浓水二级反渗透装置连接；浓水反渗透装置的产水口与浓水二级反渗透装置连接，浓水口与提浓反渗透装置连接；提浓反渗透装置的产水口与浓水二级反渗透装置连接，浓水口与蒸发结晶模块连接；浓水二级反渗透装置的产水口与二级反渗透装置连接，浓水口与第一超滤产水池连接；

所述蒸发结晶模块的冷凝水出口与漂洗水调节装置或母液调节装置或浓水二级反渗透装置连接，所述贮水箱经冷却塔与冷却装置连接，所述贮水箱还与磷酸铁生产车间连接。

作为一种优选的实施方式，所述漂洗水沉淀模块包括依次连接的漂洗水调节装置、漂洗水混合装置、漂洗水沉淀装置、漂洗水污泥装置和漂洗水板框压滤机，所述漂洗水沉淀装置上设置有溢流槽，所述漂洗水沉淀模块通过溢流槽和漂洗水板框压滤机的滤液出口与漂洗水超滤模块连接；

所述漂洗水超滤模块包括依次连接的漂洗水砂滤装置、漂洗水超滤装置、第一超滤产水池；所述漂洗水砂滤装置包括依次连接的第一贮水池、漂洗水多介质过滤器、漂洗水自清洗过滤器，所述第一贮水池进水口与漂洗水沉淀装置的溢流槽和漂洗水板框压滤机的滤液出口连接，所述漂洗水超滤模块通过漂洗水自清洗过滤器与漂洗水超滤装置连接，所述第一超滤产水池出水口与一级反渗透装置的进水口连接。

作为一种优选的实施方式，所述漂洗水调节装置和漂洗水混合装置之间还设置有冷却塔，所述冷却塔用于冷却漂洗水。

作为一种优选的实施方式，所述母液沉淀模块包括依次连接的母液调节装置、母液一级反应装置、母液一级板框压滤机、母液一级滤液池、母液二级混合装置、母液二级沉淀装置、母液二级污泥装置和母液二级板框压滤机，所述母液沉淀模块通过母液二级沉淀装置上的溢流槽与母液超滤模块连接；

所述母液超滤模块包括依次连接的母液砂滤装置、母液超滤装置、第二滤液产水池；所述母液砂滤装置包括依次连接的第二贮水池、母液多介质过滤器、母液自清洗过滤器，所述第二贮水池与母液二级沉淀装置上的溢流槽连接，所述母液超滤模块通过母液自清洗过滤器与母液超滤装置连接，所述母液超滤模块通过第二超滤装置与浓水反渗透装置连接。

作为一种优选的实施方式，所述母液调节装置和母液一级反应装置之间设置有板框换热器，所述板框换热器用于冷却母液。

作为一种优选的实施方式，所述漂洗水沉淀装置和/或母液二级沉淀装置为内设有蜂窝斜管的沉淀池。

作为一种优选的实施方式，母液二级板框压滤机的滤液出口与所述母液二级沉淀装置连接。

作为一种优选的实施方式，所述漂洗水混合装置、漂洗水污泥装置、母液一级反应装置、母液二级反应装置均为安装有搅拌桨的容器。

作为一种优选的实施方式，所述漂洗水多介质过滤器上设有第一反洗进水口，所述第一反洗进水口与第一贮水池连接；和/或所述漂洗水多介质过滤器上设有第一反洗出水口，所述第一反洗出水口与漂洗水调节装置连接；和/或所述漂洗水超滤装置上设有第二反洗进水口，所述第二反洗进水口与所述第一超滤产水池连接，所述漂洗水超滤装置上设有第二反洗出水口，所述第二反洗出水口与漂洗水调节装置连接。

作为一种优选的实施方式，所述母液多介质过滤器上设置有第三反洗水进水口，所述第三反洗水进水口与第二贮水池连接，所述母液多介质过滤器上设置有第三反洗出水口，所述第三反洗出水口与母液调节装置连接；和/或所述母液超滤装置上设有第四反洗进水口，所述第四反洗进水口与所述第二超滤产水池连接，所述漂洗水超滤装置上设有第四反洗出水口，所述第四反洗出水口与母液调节装置连接。

本实用新型所提供的磷酸铁废水处理和盐回收装置至少具有以下优点：

(1)分别在漂洗水和母液的预处理中添加一冷却装置对初始废水进行降温处理，使得后续在按照预设参数操作时，减少温度的影响，保证重金属杂质等的去除效果；蒸发结晶模块产生的冷凝水重新回到***中进行处理，二级反渗透装置的产水经冷却塔处理后与冷却装置连接进入***冷却使用，并最终与硫酸铁生产车间连接用于硫酸铁生产消耗，将废水处理-淡水回用整合为一体化闭路循环，真正实现了废水零排放。

(2)母液分级预处理方案，保证了母液当中重金属和杂质能被有效去除，为后续反渗透膜装置平稳运行提供了保障。

(3)采用漂洗水预浓缩+混合母液二级浓缩+二级提纯的设计，使浓缩液中含盐量增加的同时，一定程度上减少了***运行能耗。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种磷酸铁废水处理和盐回收装置的示意图；

图2为本实用新型所提供的磷酸铁废水处理和盐回收装置的工艺流程图；

图3为本实用新型实施例3所提供的磷酸铁废水处理和盐回收装置的示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

P101-漂洗水调节装置、CT1-漂洗水冷却塔、CT2-循环水冷却塔、P102-漂洗水混合装置、P103-漂洗水沉淀装置、P104-漂洗水污泥装置、P105-漂洗水板框压滤机、P01-第一贮水池、1～8-漂洗水多介质过滤器、UF1-漂洗水超滤模块、P02-第一超滤产水池、RO1-一级反渗透装置、P03-一级反渗透装置第一浓水池、P06-一级反渗透装置产水池、RO2-二级反渗透装置、PW01-第一贮水箱、PW02-第二贮水箱、P05-浓水反渗透装置产水池、M101-母液调节装置、BHA/B-母液板式换热器A/B、M102-母液一级反应装置、M103-母液一级板框压滤机、M104-母液一级滤液池、M201-母液二级混合装置、M202-母液二级沉淀装置、M203-母液二级污泥装置、M204-母液二级板框压滤机、P07-第二贮水池、9～10-母液多介质过滤器、UF2-母液超滤模块、P08-第二超滤产水池、P04-一级反渗透装置第二浓水池、ROA-浓水反渗透装置、P05-浓水反渗透装置产水池、BHC-浓水反渗透浓水板式换热器、P09-浓水反渗透装置浓水池、ROB-提浓反渗透装置、ROC-浓水二级反渗透装置、P10-浓缩液池、MVR-蒸发结晶模块、A01-氨水加药房、A02-浓硫酸储间、C01-石墨稀释器、A03-稀酸加药房、UFCD-超滤清洗装置、ROCD-反渗透清洗装置。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。

实施例1

本实施例提供一种磷酸铁废水处理和盐回收装置，参见图1，包括漂洗水沉淀模块、漂洗水超滤模块、母液沉淀模块、母液超滤模块、膜浓缩模块和蒸发结晶模块，漂洗水沉淀模块、漂洗水超滤模块用于漂洗水的预处理以去除漂洗水中的重金属离子和固形物杂质，母液沉淀模块、母液超滤模块用于去除母液中的重金属离子和固形物杂质，漂洗水沉淀模块和母液沉淀模块中均设置有冷却装置，分别用于漂洗水和母液的冷却，使其降温至反渗透膜正常运行所需的温度，一般为27～29℃，可以理解的是，冷却装置可选用冷却塔或板式换热器，只要能达到相应的降温目的即可，在此不做具体的限定；蒸发结晶模块用于对提浓反渗透装置产生的浓水进行蒸发结晶；漂洗水超滤模块和母液超滤模块均与膜浓缩模块连接，膜浓缩模块与蒸发结晶模块连接，漂洗水沉淀模块、母液沉淀模块分别与漂洗水超滤模块和所述母液超滤模块连接。即处理磷酸铁废水时，先将母液和漂洗水分别采用各自的预处理***处理后，再采用膜浓缩模块和蒸发结晶模块进行共同处理。

膜浓缩模块包括提纯模块和提浓模块，提纯模块和提浓模块均为多个单级反渗透装置，提纯模块包括一级反渗透装置、二级反渗透装置和浓水二级反渗透装置，提浓模块包括浓水反渗透装置和提浓反渗透装置；一级反渗透装置的进水口与漂洗水超滤模块连接，产水口与二级反渗透装置连接，浓水口和母液超滤模块同时与浓水反渗透装置连接；二级反渗透装置的产水口与一贮水箱连接，浓水口与浓水二级反渗透装置连接；浓水反渗透装置的产水口与浓水二级反渗透装置连接，浓水口与提浓反渗透装置连接；提浓反渗透装置的产水口与浓水二级反渗透装置连接，浓水口与蒸发结晶模块连接；浓水二级反渗透装置的产水口与二级反渗透装置连接，浓水口与第一超滤产水池连接；

所述蒸发结晶模块的冷凝水出口与漂洗水调节装置或母液调节装置或浓水二级反渗透装置连接，所述贮水箱经冷却塔与冷却装置连接，所述贮水箱还与磷酸铁生产车间连接。

本实用新型所提供的磷酸铁废水处理和盐回收装置，分别在漂洗水和母液的预处理中添加一冷却装置对初始废水进行降温处理，使得后续在按照预设参数操作时，减少温度的影响，保证重金属杂质等的去除效果；将蒸发结晶模块产生的冷凝水重新回到***中进行处理，二级反渗透装置的产水经冷却塔处理与冷却装置连接进行***冷却使用，并最终可用于磷酸铁生产车间生产磷酸铁使用，将废水处理-淡水回用整合为一体化闭路循环，真正实现了废水零排放。

实施例2

本实施例提供一种磷酸铁废水处理和盐回收装置，参见图1，包括漂洗水沉淀模块、漂洗水超滤模块、母液沉淀模块、母液超滤模块、膜浓缩模块和蒸发结晶模块，所述漂洗水沉淀模块、所述漂洗水超滤模块用于漂洗水的预处理以去除漂洗水中的重金属离子和固形物杂质，所述母液沉淀模块、所述母液超滤模块用于去除母液中的重金属离子和固形物杂质，所述漂洗水沉淀模块和所述母液沉淀模块中均设置有冷却装置，所述冷却装置分别用于漂洗水和母液的冷却；所述蒸发结晶模块用于对提浓反渗透装置产生的浓水进行蒸发结晶；所述漂洗水超滤模块和所述母液超滤模块均与膜浓缩模块连接，所述膜浓缩模块与所述蒸发结晶模块连接，所述漂洗水沉淀模块、所述母液沉淀模块分别与所述漂洗水超滤模块和所述母液超滤模块连接。

其中，漂洗水沉淀模块包括依次连接的漂洗水调节装置、漂洗水混合装置、漂洗水沉淀装置、漂洗水污泥装置和漂洗水板框压滤机。漂洗水调节装置设置有进口用以接收磷酸铁漂洗水，漂洗水调节装置设有出口与漂洗水混合装置连接，漂洗水调节装置可为简单的池子即可。漂洗水混合装置主要用于将漂洗水调节至第一pH控制点进行絮凝处理，其同样的可简单的为池子即可，且内可进一步设立絮凝区A和出水口，漂洗水混合装置通过漂洗水混合装置出水口与漂洗水沉淀装置连接。漂洗水沉淀装置用于沉淀絮凝后的漂洗水，其可为简单的池子结构，为了保证沉淀效果，其内可设置蜂窝斜管，其上设置有溢流槽，漂洗水沉淀装置通过底部的排泥管道与漂洗水污泥装置连接，漂洗水污泥装置用于暂时存储沉淀后的污泥，其出口与漂洗水板框压滤机连接。漂洗水板框压滤机设置有污泥出口。漂洗水沉淀模块通过溢流槽和漂洗水板框压滤机的滤液出口与漂洗水超滤模块连接。

一般地，磷酸铁漂洗水pH为1.8～3.0，电导率为11500～23000μs/cm，温度为55～65℃。作为一种更佳的方案，漂洗水调节装置和漂洗水混合装置可设置一冷却塔，用于将漂洗水进行冷却，冷却后的温度一般保持在22～28℃。

漂洗水沉淀模块的工作流程为：漂洗水首先进入漂洗水调节装置中，之后可经过增压泵等提升到冷却塔中，冷却处理后进入到漂洗水混合装置中，此时，一般加入氨水，调节第一pH控制点在8.0～9.0之间进行絮凝处理，絮凝后的漂洗水在进入到漂洗水沉淀装置中，沉淀后的污泥经过排泥泵进入到漂洗水污泥装置中，最后再经过进料泵运送到漂洗水板框压滤机进行压滤处理，其中漂洗水沉淀装置中的上清液和漂洗水板框压滤机的滤液均进入到漂洗水超滤模块的第一贮水池中，其中漂洗水沉淀装置的上清液通过溢流的方式进入第一贮水池，滤渣经压榨后形成滤饼，卸料包装回收。

漂洗水超滤模块包括依次连接的漂洗水砂滤装置、漂洗水超滤装置、第一超滤产水池。漂洗水砂滤装置进一步包括依次连接的第一贮水池、漂洗水多介质过滤器、漂洗水自清洗过滤器。第一贮水池设有进口接收漂洗水沉淀装置溢流槽出水以及漂洗水板框压滤机滤液，第一贮水池设有出口与漂洗水多介质过滤器连接，漂洗水多介质过滤器设有总进口与第一贮水池出口连接，漂洗水多介质过滤器设有总出口与漂洗水清洗过滤器连接。第一超滤产水池与膜浓缩模块连接。

具体地，第一贮水池主要用于临时存储，可为简单的池子结构或者反应罐结构。漂洗水多介质过滤器主要用于去除废水中的部分有机物和悬浮物，其可为罐体结构，内部含有活性炭吸附单元，也可同时含有其它吸附单元，如石英砂+活性炭或者石英砂+无烟煤。漂洗水自清洗过滤器为一种电动刷式清洗的水过滤器，每45分钟运行自动清洗，用于拦截从多介质过滤器产水口窜出的部分滤料，避免滤料窜入超滤装置。漂洗水超滤装置为超滤膜组件，第一超滤产水池用于储存超滤后的漂洗水。

漂洗水超滤模块的工作流程为：用增压泵将第一贮水池内的漂洗水提升至漂洗水超滤模块进行除浊，除浊后的漂洗水进入到第一超滤产水池中。

本实用新型中母液沉淀模块包括依次连接的母液调节装置、母液一级反应装置、母液一级板框压滤机、母液一级滤液池、母液二级混合装置、母液二级沉淀装置、母液二级污泥装置和母液二级板框压滤机。母液调节装置用于接收磷酸铁母液，其可为常规池子结构或者反应罐结构，母液一级反应装置、母液一级滤液池、母液二级混合装置均是储存作用，均可为池子结构或者反应罐结构。母液二级沉淀装置结构可同漂洗水沉淀装置，均是起到沉淀作用。

一般地，磷酸铁母液pH 1.2～2.0，电导率45～58ms/cm，温度为60～65℃。作为一种优选的方案，母液调节装置和母液一级反应装置之间设置板式换热器A和板式换热器B对母液进行冷却，冷却后的温度一般为25～29℃，方便后续处理。

母液沉淀模块的工作流程为：母液进入到母液调节装置后，用增压泵提升至板式换热器A/B降温后，加入氨水，调节pH至5.0～6.5，流向母液一级反应装置，之后用进料泵打入母液一级板框压滤机中，压滤后的滤液进入母液一级滤液池中，滤渣经压榨后形成滤饼，卸料包装后回收。母液一级滤液池内滤液用增压泵提升至母液二级混合装置中，并调节至第三pH控制点，即加入氨水调节pH至8.5～9.0进行絮凝，之后流入母液二级沉淀装置中，母液上清液通过溢流的方式进入第二贮水池，沉淀物由底部排泥泵抽至母液二级污泥装置后，再用进料泵打入母液二级板框压滤机中，经过压滤的混合母液沉淀物，滤液进入母液二级沉淀装置，滤渣经压榨后形成滤饼，卸料包装后回收。

母液超滤模块包括依次连接的母液砂滤装置、母液超滤装置、第二滤液产水池。母液砂滤装置包括依次连接的第二贮水池、母液多介质过滤器、母液自清洗过滤器。母液超滤模块中各装置的结构和功能均与漂洗液超滤模块的相同，其中第二贮水池与母液二级沉淀装置上的溢流槽连接，母液超滤模块通过母液自清洗过滤器与母液超滤装置连接。母液超滤装置设有出口与膜浓缩模块连接。

母液超滤模块的工作流程与漂洗水超滤模块的工作流程基本相同，其不同之处在于，母液多介质过滤器中含有锰砂吸附单元，且母液自清洗过滤器每1小时运行自助清洗即可。

上述各装置中，漂洗水混合装置、漂洗水污泥装置、母液一级反应装置、母液二级混合装置中均安装有搅拌桨，能够有效避免因污物沉积引起的出水口堵塞问题。

并且，进一步，漂洗水多介质过滤器上设有第一反洗进水口，所述第一反洗进水口与第一贮水池连接，漂洗水多介质过滤器上设有第一反洗出水口，第一反洗出水口与漂洗水调节装置连接。漂洗水超滤装置上设有第二反洗进水口，第二反洗进水口与第一超滤产水池连接，漂洗水超滤装置上设有第二反洗出水口，第二反洗出水口与漂洗水调节装置连接。

母液多介质过滤器上设置有第三反洗水进水口，第三反洗水进水口与第二贮水池连接，母液多介质过滤器上设置有第三反洗出水口，第三反洗出水口与母液调节装置连接；母液超滤装置上设有第四反洗进水口，第四反洗进水口与第二超滤产水池连接，漂洗水超滤装置上设有第四反洗出水口，第四反洗出水口与母液调节装置连接。

本实施例中，膜浓缩模块包括提纯模块和提浓模块，提纯模块和提浓模块均为多个依次串联的单级反渗透装置。提纯模块的进口与第一超滤产水池的出口连接，提浓模块的进口与母液超滤装置的出口连接。较佳的，提纯模块的浓水出水管道与提浓模块的进口连接，提浓模块的产水出水管道与提纯模块的进口连接。较佳的，单级反渗透装置数量为2～4个。

进一步，单级反渗透装置的进水口设置有精密过滤器，精密过滤器的滤芯孔径为5μm或10μm。

更具体地，提纯模块包括一级反渗透装置、二级反渗透装置、浓水二级反渗透装置，提浓模块包括浓水反渗透装置和提浓反渗透装置。优选的，浓水反渗透装置和提浓反渗透装置采用10μm滤芯，一级反渗透装置、二级反渗透装置、浓水二级反渗透装置可采用5μm滤芯。

其中，一级反渗透装置的进水总管设有第四pH控制点，浓水反渗透装置的进水总管设有第五pH控制点，提浓反渗透装置进水总管设有第六pH控制点，提浓反渗透浓水总管设有第七pH控制点，二级反渗透装置的进水总管设有第八pH控制点，浓水二级反渗透装置的进水总管设有第九pH控制点。

具体的工作流程为：一级反渗透装置进水口与第一超滤产水池连接，加入稀硫酸，调节第四pH控制点pH 5.5～7.0之间，使用一级反渗透装置对含盐量低的硫酸铁漂洗水进行脱盐处理(预浓缩)，得到一级反渗透产水和一级反渗透浓水，一级反渗透装置的产水口与二级反渗透装置连接，一级反渗透装置的浓水与浓水反渗透装置连接。一级反渗透产水进入二级反渗透装置进行提纯，得到二级反渗透产水和二级反渗透浓水，二级反渗透装置的产水口与贮水箱连接，二级反渗透装置的浓水口与浓水二级反渗透装置连接。一级反渗透装置浓水口与母液超滤装置的出水口并联，将一级反渗透浓水与含盐量高的母液混合，得第一浓缩液，第一浓缩液可用增压泵提升至浓水反渗透装置。加入稀硫酸，调节第五pH控制点pH4.8～5.5之间，使用浓水反渗透装置对第一浓缩液进行浓缩，得到浓水反渗透产水和浓水反渗透浓水，浓水反渗透产水口与浓水二级反渗透装置连接，浓水反渗透浓水与提浓渗透装置连接。加入稀硫酸，调节第七pH控制点pH4.0～4.5之间，使用所述提浓反渗透装置对浓水反渗透浓水进行浓缩，得到提浓反渗透产水和第二浓缩液，第二浓缩液通过输送泵送至蒸发结晶模块进行处理。浓水反渗透产水、提浓反渗透产水、二级反渗透浓水汇入浓水二级反渗透装置进行提纯，得到浓水二级反渗透产水和浓水二级反渗透浓水，浓水二级反渗透产水进入二级反渗透装置，浓水二级反渗透浓水进入第一超滤产水池。

进一步，作为一种优选的方案，浓水反渗透浓水和提浓反渗透装置之间设有一板式换热器C，将浓水反渗透浓水降温至23～25℃。

本实用新型中，蒸发结晶模块可采用常规蒸发结晶装置，其冷凝水出口既可与漂洗水调节装置、母液调节装置连接，也可与浓水二级反渗透装置连接。

本实用新型还包括回用水外供模块，包括产水口、贮水箱以及回用水供应模块，产水口位于提纯模块产水出水管，尤指二级反渗透装置的产水管出口，与贮水箱连接，贮水箱设有出口与回用水供应模块连接，贮水箱还经过冷却塔与冷却装置连接，也即贮水箱中的水可经过冷却后用于冷却装置换热，之后经过回用水供应模块进入到磷酸铁生产车间使用，磷酸铁生产车间的热水釜温度为75℃，该设计可以减少磷酸铁生产线加热回用水所需的蒸汽，节约能耗。

回用水供应模块采用多级自动变频输送泵串联式供应，可根据磷酸铁生产用水流量自动变频、自动启停，维持回用水外供管道压力趋于平稳，一般地，回用水外供压力维持在0.5～0.55MPa之间。

本实施例中，各pH控制点通常可设在两级设备之间，例如：可在两级设备连接的管道上增设混合器，并将混合器与一配置有pH传感器的小型流通池连接，pH传感器输出反馈值，通过控制器对pH调节剂添加泵的运行频率进行调节。

实施例3

本实施例提供一种磷酸铁废水处理和盐回收方法，其是采用实施例1所述的装置来实现的，参见图2、3，其中，图3中，详细步骤如下：

磷酸铁漂洗水排至P101漂洗水调节装置，用增压泵提升至CT1漂洗水冷却塔降温后进入P102漂洗水混合装置，第一pH控制点加入氨水，调节混合漂洗水pH8.5～9.0流入P103漂洗水沉淀装置。混合漂洗水上清液通过溢流的方式进入P01第一贮水池，混合漂洗水沉淀物由漂洗水沉淀装置底部排泥泵抽至P104漂洗水污泥装置，再用进料泵打入P105漂洗水板框压滤机。经过压滤的混合漂洗水沉淀物，滤液通往P01第一贮水池，滤渣经压榨后形成滤饼，卸料包装后回收。

磷酸铁母液排至M101母液调节装置，用增压泵提升至板式换热器A/B降温后，第二pH控制点加入氨水，调节混合母液pH5.0～6.5进入M102母液一级反应装置，用进料泵打入M103母液一级板框压滤机，压滤后的滤液进入M104母液一级滤液池，滤渣经压榨后形成滤饼，卸料包装后回收。

M104母液一级滤液池内滤液用增压泵提升至M201母液二级混合装置，第三pH控制点加入氨水，调节混合母液pH8.5～9.0流入M202母液二级沉淀装置。混合母液上清液通过溢流的方式进入P07第二贮水池，混合漂洗水沉淀物由母液沉淀装置底部排泥泵抽至M203母液污泥装置，再用进料泵打入M204母液二级板框压滤机。经过压滤的混合母液沉淀物，滤液通往M202母液二级沉淀装置，滤渣经压榨后形成滤饼，卸料包装后回收。

用增压泵将P01第一贮水池内漂洗水提升至UF1漂洗水超滤模块进行除浊。除浊的漂洗水进入P02第一超滤产水池，泵入RO1一级反渗透装置脱盐。在第四pH控制点加入稀硫酸，调节pH5.5～7.0，得一级反渗透产水通往P06一级反渗透产水池、一级反渗透浓水通往P03一级反渗透第一浓水池。

用增压泵将P02第二贮水池内母液提升至UF2母液超滤模块进行除浊，除浊后的母液大部分进入P04一级反渗透第二浓水池，可开启气动阀控制除浊后的母液分流至P08第二超滤产水池。

一级反渗透浓水和除浊后的母液混合后得第一浓缩液，第一浓缩液泵入ROA浓水反渗透装置进行一次浓缩，在第五pH控制点加入稀硫酸，调节pH4.8～5.5，得浓水反渗透产水进入P05浓水反渗透产水池，得浓水反渗透浓水经BHC降温后进入P09浓水反渗透浓水池。

浓水反渗透浓水用增压泵提升至ROB提浓反渗透装置二次浓缩，第七pH控制点加入稀硫酸，调节pH4.0～4.5，得提浓反渗透产水进入P05浓水反渗透产水池，得提浓反渗透浓水进入P10浓缩液池。

用增压泵将P05浓水反渗透产水池内产品水提升至ROC浓水二级反渗透装置提纯，得浓水二级反渗透产水进入P06一级反渗透产水池，得浓水二级反渗透浓水进入P02第一超滤产水池。

用增压泵将P06一级反渗透产水池内产品水提升至RO2二级反渗透装置提纯，得二级反渗透产水进入PW01第一贮水箱和PW02第二贮水箱，得二级反渗透浓水进入P05浓水反渗透产水池。

用进料泵将P10浓缩液池内第二浓缩液打入MVR蒸发结晶模块，经加热分离、循环蒸发后，热法分离得第一固体产物，冷却结晶得第二固体产物，干化装置出第三固体产物。

本实施例中，A02浓硫酸储间安装有50m³浓硫酸储罐×3，内部介质为95％浓硫酸。配置卸酸泵×2、浓硫酸输送泵×2以及配套管道、阀门、安全阀、控制柜等。本实施例中，A03稀酸加药房安装有10m³稀酸计量箱×2，内部介质为经C01石墨稀释器配制的50％稀硫酸。配置第四pH控制点酸计量泵×2、第五pH控制点酸计量泵×2、第六pH控制点酸计量泵×2、第七pH控制点酸计量泵×2、稀酸输送泵×2以及配套管道、阀门、安全阀、控制柜等。

本实施例中，待处理的废水各项检测指标如表1所示：

最终回用水pH 6.35～6.89，电导率5.5～8.9μs/cm，氨氮≤1mg/L，废水处理平均脱盐率达到99.8％以上，回用水达到磷酸铁生产线配料、水洗要求，回用率100％。蒸发结晶得到高品质的硫酸铵和磷酸一铵，产生的冷凝水回流至漂洗水***，实现废水零排放。

本实施例中所提供的对磷酸铁母液分级预处理方案，保证了母液当中重金属和杂质能被有效去除，为后续反渗透膜装置平稳运行提供了保障；采用漂洗水预浓缩+混合母液二级浓缩+二级提纯的方法，为浓水反渗透装置和提浓反渗透装置加装PX能量回收单元，使浓缩液中含盐量增加的同时，一定程度上减少了***运行能耗；使用21～23％氨水和50％稀硫酸调节pH，采用变频电泵和计量泵输送至各pH控制点，提高了加药精度，减少了操作难度；各pH控制点可安装便于维护的水质检测仪器和传感器组，***自动化程度高，可实现通过改变PID控制器设定值动态调节各控制点pH的目的，保证回用淡水100％合格；反渗透膜装置配置的高压泵、段间泵均可变频，为操作人员结合实际生产情况灵活制水提供了条件，一定程度上提高了***稳定性；内配置的漂洗水调节装置冷却塔、循环水冷却塔、母液第一反应装置板式换热器A、B和浓水反渗透装置浓水板式换热器C，可以有效降低反渗透膜装置进水温度，保证反渗透膜脱盐能力处于良好水平。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，包括漂洗水沉淀模块、漂洗水超滤模块、母液沉淀模块、母液超滤模块、膜浓缩模块和蒸发结晶模块，所述漂洗水沉淀模块、所述漂洗水超滤模块用于漂洗水的预处理以去除漂洗水中的重金属离子和固形物杂质，所述母液沉淀模块、所述母液超滤模块用于去除母液中的重金属离子和固形物杂质，所述漂洗水沉淀模块和所述母液沉淀模块中均设置有冷却装置，所述冷却装置分别用于漂洗水和母液的冷却；所述蒸发结晶模块用于对提浓反渗透装置产生的浓水进行蒸发结晶；所述漂洗水超滤模块和所述母液超滤模块均与膜浓缩模块连接，所述膜浓缩模块与所述蒸发结晶模块连接，所述漂洗水沉淀模块、所述母液沉淀模块分别与所述漂洗水超滤模块和所述母液超滤模块连接；

所述膜浓缩模块包括提纯模块和提浓模块，所述提纯模块和所述提浓模块均为多个单级反渗透装置，所述提纯模块包括一级反渗透装置、二级反渗透装置和浓水二级反渗透装置，所述提浓模块包括浓水反渗透装置和提浓反渗透装置；一级反渗透装置的进水口与漂洗水超滤模块连接，产水口与二级反渗透装置连接，浓水口和母液超滤模块同时与浓水反渗透装置连接；二级反渗透装置的产水口与一贮水箱连接，浓水口与浓水二级反渗透装置连接；浓水反渗透装置的产水口与浓水二级反渗透装置连接，浓水口与提浓反渗透装置连接；提浓反渗透装置的产水口与浓水二级反渗透装置连接，浓水口与蒸发结晶模块连接；浓水二级反渗透装置的产水口与二级反渗透装置连接，浓水口与第一超滤产水池连接；

所述蒸发结晶模块的冷凝水出口与漂洗水调节装置或母液调节装置或浓水二级反渗透装置连接，所述贮水箱经冷却塔与冷却装置连接，所述贮水箱还与磷酸铁生产车间连接。

2.根据权利要求1所述的磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，所述漂洗水沉淀模块包括依次连接的漂洗水调节装置、漂洗水混合装置、漂洗水沉淀装置、漂洗水污泥装置和漂洗水板框压滤机，所述漂洗水沉淀装置上设置有溢流槽，所述漂洗水沉淀模块通过溢流槽和漂洗水板框压滤机的滤液出口与漂洗水超滤模块连接；

所述漂洗水超滤模块包括依次连接的漂洗水砂滤装置、漂洗水超滤装置、第一超滤产水池；所述漂洗水砂滤装置包括依次连接的第一贮水池、漂洗水多介质过滤器、漂洗水自清洗过滤器，所述第一贮水池进水口与漂洗水沉淀装置的溢流槽和漂洗水板框压滤机的滤液出口连接，所述漂洗水超滤模块通过漂洗水自清洗过滤器与漂洗水超滤装置连接，所述第一超滤产水池出水口与一级反渗透装置的进水口连接。

3.根据权利要求2所述的磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，所述漂洗水调节装置和漂洗水混合装置之间还设置有冷却塔，所述冷却塔用于冷却漂洗水。

4.根据权利要求2所述的磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，所述母液沉淀模块包括依次连接的母液调节装置、母液一级反应装置、母液一级板框压滤机、母液一级滤液池、母液二级混合装置、母液二级沉淀装置、母液二级污泥装置和母液二级板框压滤机，所述母液沉淀模块通过母液二级沉淀装置上的溢流槽与母液超滤模块连接；

所述母液超滤模块包括依次连接的母液砂滤装置、母液超滤装置、第二超滤产水池；所述母液砂滤装置包括依次连接的第二贮水池、母液多介质过滤器、母液自清洗过滤器，所述第二贮水池与母液二级沉淀装置上的溢流槽连接，所述母液超滤模块通过母液自清洗过滤器与母液超滤装置连接，所述母液超滤模块通过第二超滤装置与浓水反渗透装置连接。

5.根据权利要求4所述的磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，所述母液调节装置和母液一级反应装置之间设置有板框换热器，所述板框换热器用于冷却母液。

6.根据权利要求4所述的磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，所述漂洗水沉淀装置和/或母液二级沉淀装置为内设有蜂窝斜管的沉淀池。

7.根据权利要求4所述的磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，母液二级板框压滤机的滤液出口与所述母液二级沉淀装置连接。

8.根据权利要求4所述的磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，所述漂洗水混合装置、漂洗水污泥装置、母液一级反应装置、母液二级反应装置均为安装有搅拌桨的容器。

9.根据权利要求4所述的磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，所述漂洗水多介质过滤器上设有第一反洗进水口，所述第一反洗进水口与第一贮水池连接；和/或所述漂洗水多介质过滤器上设有第一反洗出水口，所述第一反洗出水口与漂洗水调节装置连接；和/或

所述漂洗水超滤装置上设有第二反洗进水口，所述第二反洗进水口与所述第一超滤产水池连接，所述漂洗水超滤装置上设有第二反洗出水口，所述第二反洗出水口与漂洗水调节装置连接。

10.根据权利要求4所述的磷酸铁废水处理和盐回收装置，其特征在于，所述母液多介质过滤器上设置有第三反洗水进水口，所述第三反洗水进水口与第二贮水池连接，所述母液多介质过滤器上设置有第三反洗出水口，所述第三反洗出水口与母液调节装置连接；和/或

所述母液超滤装置上设有第四反洗进水口，所述第四反洗进水口与所述第二超滤产水池连接，所述漂洗水超滤装置上设有第四反洗出水口，所述第四反洗出水口与母液调节装置连接。