專利名稱：一種稀土萃取廢水有機磷去除裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種稀土萃取廢水處理領域，尤其涉及一種稀土萃取廢水有機磷去除的方法及裝置。
背景技術：
稀土元素的液一液萃取在近年來已廣泛應用于工業生產，作為稀土元素的萃取劑主要以磷類、胺類和羧酸類為主，其中采用磷類萃取劑，例如P204、P350、P507的稀土萃取工序所排廢水中總磷污染嚴重等稀土礦冶煉工藝為將稀土含量為70%-90%左右的稀土精礦，經鹽酸溶解、除雜得到混合氯化稀土料液，然后采用P507、P204、P350和環烷酸等進行萃取分組或分離，得到單一稀土或復合稀土化合物溶液，經碳銨或草酸沉淀、灼燒，得到稀土氧化物。在萃取分離過程中產生的萃取廢水，含有大量的萃取劑P204或P507等，此類有機溶劑中含有機磷組份，一方面會造成萃取廢水中C0D、油超標，另一方面會造成廢水中的總磷超標。目前針對萃取廢水主要技術為萃取廢水經車間廢水收集池收集并初步除油后進入高效除油、去除水中大部分懸浮態油，膠體態和溶解態油類污染物，再經中和沉淀罐，投加熟石灰、混凝劑、絮凝劑中和沉淀，沉淀后直接排放。該工藝雖然簡單，操作方便，但只能在去除萃取廢水中油污染物 質的同時去除部分總磷，廢水中所含的部分膠體態、溶解態油無法去除，無法確保出水的總磷和化學需氧量(COD)達《稀土行業污染物排放標準》中所規定，即COD = 70mg/L,總磷蘭O. 5mg/L的排放標準,對水體造成較大污染。
發明內容針對目前稀土行業廢水總磷和COD排放超標等問題，本實用新型提供一種稀土萃取廢水有機磷去除的方法及裝置，可以確保總磷、COD同時達到《國家稀土行業污染物排放標準》中所規定的COD ^ 70mg/L，總磷=O. 5mg/L，有效減少污染。為解決現有技術存在的問題，本實用新型所采取的技術方案為一種稀土萃取廢水有機磷去除裝置，包括高效過濾器、催化氧化反應塔、管道靜態混合器、設有中心導流管的化學沉降罐，所述高效過濾器底部與催化氧化反應塔頂部相連，所述催化氧化反應塔底部與管道靜態混合器前端相連，所述管道靜態混合器末端通過管道接入化學沉降罐中心導流管；所述催化氧化反應塔底部還通過微孔曝氣裝置連接有臭氧發生器，所述化學沉降罐上部設有出水口，采用溢流出水方式，增加沉淀時間。所述高效過濾器內還設有機械攪拌裝置，所述機械攪拌裝置包括位于高效過濾器填料中的攪拌槳和固定在高效過濾器頂部的攪拌軸。所述高效過濾器內設有反沖洗裝置，可定期對過濾器中的纖維球進行清洗，防止過濾器堵塞，所述反沖洗裝置由高效過濾器的進水管、出水管以及進水管和出水管之間的四個閥門構成，高效過濾器未啟動反沖洗時，開啟一號閥門和四號閥門，關閉二號閥門和三號閥門，此時水從進口管經一號閥門流入上管進行過濾，后從四號閥門經出水管流出，啟動反沖洗時開啟二號閥門和三號閥門，關閉一號閥門和四號閥門，此時沖洗用的水從三號閘門經下管進入高校過濾器，從底部向上水位逐漸上升至頂端后進入上管經二號閘門排出，如此持續進行反向沖洗。所述催化氧化反應塔頂部設有噴淋布水裝置，內部自上而下依次設有鮑爾環填料層和復合非均相催化氧化填料層，所述鮑爾環填料層的直徑為300 mm，所述復合非均相催化氧化填料層為兩層，每層為300mnT500mm。所述催化氧化反應塔內設有視鏡，用來觀察反應塔內部情況，如液位、填料是否正常等。所述的臭氧發生器包括空壓機、儲氣罐、冷干機、富氧機和高壓系統，所述富氧機包括旋風分離器、干燥器和氣體流量計；所述微孔曝氣裝置為石英砂材質。所述管道靜態混合器前端前部連接有加藥裝置，用于投加絮凝劑和助凝劑，促使沉渣與廢水分離；所述絮凝劑為鋁鹽，所述助凝劑為聚丙烯酰胺；所述加藥裝置設有計量泵；管道靜態混合器促進投加的絮凝劑、混凝劑與催化氧化反應塔處理后的廢水更充分的混合。所述中心導流管末端出水處設有喇叭口，可以減小中心導流管進水帶來的沖擊，影響沉淀效果；所述喇叭口下方設有擋泥板，可以防止水流沖擊沉渣層，影響沉淀效果。所述出水口設有圓柱形可調出水堰板，可以有效防止沉降罐出水不平衡的問題。所述化學沉降罐底部連接至污泥濃縮池。本實用新型所述裝置去除稀土萃取廢水有機磷的方法，包括如下步驟(I)中和工段的廢水澄清后采用上進下出布水方式進行過濾，去除中和工段帶入的懸浮顆粒物；(2)對步驟(I)中經過濾的廢水進行催化氧化處理，所用催化氧化反應塔為四層結構，自上而下依次經過第一層的進水噴淋布水裝置，第二層的鮑爾環填料層，第三層的復合非均相催化氧化填料層，第四層的臭氧反應層催化氧化反應塔充滿后開啟臭氧發生器，通過微孔曝氣裝置注入催化氧化反應塔，這種設計主要是為了廢水和臭氧更充分接觸，促進氧化反應的進行。本過程一方面能有效去除污水中殘留的有機污染物使色度、COD進一步去除；另一方面，將含磷有機物分子結構打開使有機磷轉換為正態離子磷；(3)催化氧化反應塔出水投加絮凝劑和助凝劑后通過中心導流管進入化學沉降罐進行沉淀，沉淀采用中心進水，頂部溢流出水的布水方式。催化氧化出水投加聚鋁類絮凝劑后使正態離子磷以鋁鹽的形式在澄清罐中得以沉淀，最終確保總磷達標排放。本實用新型所述方法和設備是在中和工段后采用的深度處理工藝，能夠確保出水總磷、COD同時達到標準，相比于現有技術，本實用新型的有益效果為(I)提供一種穩定處理稀土萃取廢水中去除總磷、COD的方法。該方法簡化了工藝流程，提高了單位時間內廢水的處理量，縮短處理時間，節約處理成本；(2)本實用新型中催化氧化反應塔采用上部進水，底部進氣的處理方式，增加了反應物的接觸時間，使得反應進行的更加徹底，強化了反應液中C0D、有機磷降解的過程，提高了 C0D、總磷的處理效率；( 3 )本實用新型將傳統的“混凝一沉淀”這一串聯流程通過建立管道靜態混合器+沉降罐這一構筑物，這樣的反應器能夠縮小加藥混凝反應的時間、降低反應器內液體紊動所產生的負面影響，使反應器混凝沉淀反應能同時進行，極大地減少了構筑物占地面積，同時又減少了投資成本；(4)本實用新型對于稀土萃取廢水的處理，能夠確保COD濃度小于60mg/L，總磷(TP)濃度小O. 5 mg/L，達到《稀土工業污染物排放標準》中規定的出水標準。
圖1為本實用新型所述稀土萃取廢水有機磷去除裝置結構示意圖；圖2為本實用新型所述高效過濾器沿A-A’的剖面圖；其中1-高效過濾器，2-催化氧化反應塔，3-臭氧發生器，4-化學沉降罐，5-填料，6-鮑爾環填料層，7-復合非均相催化氧化填料層，8-微孔曝氣裝置，9-擋泥板，10-中心導流管，11-加藥裝置，12-噴淋布水裝置，13-機械攪拌裝置，14-出水堰板，15-喇叭口，16- 一號閥門，17- 二號閥門，18-三號閥門，19-四號閥門，20-上管，21-下管，22-進水管，23-出水管，24-支撐架，25-視鏡，26-管道靜態混合器。
具體實施方式
以下結合具體實施方式
對本實用新型進一步詳細描述。
·[0028]實施例1如圖1-2所示的一種稀土萃取廢水有機磷去除裝置，包括高效過濾器1、催化氧化反應塔2、管道靜態混合器26、設有中心導流管10的化學沉降罐4，所述高效過濾器I底部與催化氧化反應塔2頂部相連，所述催化氧化反應塔2底部與管道靜態混合器26前端相連，所述管道靜態混合器26末端通過管道接入化學沉降罐4中心導流管10 ;所述催化氧化反應塔2底部還通過微孔曝氣裝置8連接有臭氧發生器3，所述化學沉降罐4上部設有出水口，采用溢流出水方式,增加沉淀時間。實施例2如圖1-2所示的一種稀土萃取廢水有機磷去除裝置，包括高效過濾器1、催化氧化反應塔2、管道靜態混合器26、設有中心導流管10的化學沉降罐4，所述高效過濾器I底部與催化氧化反應塔2頂部相連，所述催化氧化反應塔2底部與管道靜態混合器26前端相連，所述管道靜態混合器26末端通過管道接入化學沉降罐4中心導流管10 ;所述催化氧化反應塔2底部還通過微孔曝氣裝置8連接有臭氧發生器3，所述化學沉降罐4上部設有出水口，采用溢流出水方式，增加沉淀時間。所述高效過濾器I內還設有機械攪拌裝置13，所述機械攪拌裝置13包括位于高效過濾器I填料5中的攪拌槳和固定在高效過濾器I頂部的攪拌軸。所述高效過濾器I內設有反沖洗裝置，可定期對過濾器中的纖維球進行清洗，防止過濾器堵塞，所述反沖洗裝置由高效過濾器I的進水管22、出水管23以及進水管22和出水管23之間的四個閥門構成，高效過濾器I未啟動反沖洗時，開啟一號閥門16和四號閥門19，關閉二號閥門17和三號閥門18，此時水從進口管經一號閥門16流入上管20進行過濾，后從四號閥門19經出水管23流出，啟動反沖洗時開啟二號閥門17和三號閥門18，關閉一號閥門16和四號閥門19，此時沖洗用的水從三號閘門經下管21進入高校過濾器，從底部向上水位逐漸上升至頂端后進入上管20經二號閘門排出，如此持續進行反向沖洗。實施例3[0033]如圖1-2所示的一種稀土萃取廢水有機磷去除裝置，包括高效過濾器1、催化氧化反應塔2、管道靜態混合器26、設有中心導流管10的化學沉降罐4，高效過濾器I底部與催化氧化反應塔2頂部相連，催化氧化反應塔2底部與管道靜態混合器26前端相連，管道靜態混合器26末端通過管道接入化學沉降罐4中心導流管10 ;催化氧化反應塔2底部還通過微孔曝氣裝置8連接有臭氧發生器3，化學沉降罐4上部設有出水口，采用溢流出水方式，增加沉淀時間。高效過濾器I內還設有機械攪拌裝置13，所述機械攪拌裝置13包括位于高效過濾器I填料5中的攪拌槳和固定在高效過濾器I頂部的攪拌軸。高效過濾器I內設有反沖洗裝置，可定期對過濾器中的纖維球進行清洗，防止過濾器堵塞，所述反沖洗裝置由高效過濾器I的進水管22、出水管23以及進水管22和出水管23之間的四個閥門構成，高效過濾器I未啟動反沖洗時，開啟一號閥門16和四號閥門19,關閉二號閥門17和三號閥門18,此時水從進口管經一號閥門16流入上管20進行過濾，后從四號閥門19經出水管23流出，啟動反沖洗時開啟二號閥門17和三號閥門18,關閉一號閥門16和四號閥門19,此時沖洗用的水從三號閘門經下管21進入高校過濾器，從底部向上水位逐漸上升至頂端后進入上管20經二號閘門排出，如此持續進行反向沖洗。催化氧化反應塔2頂部設有噴淋布水裝置12，內部自上而下依次設有鮑爾環填料層6和復合非均相催化氧化填料層7，所述鮑爾環填料層6的直徑為300 mm,所述復合非均相催化氧化填料層7為兩層,每層為300mnT500mm。所述催化氧化反應塔2內設有視鏡25，用來觀察反應塔內部情況，如液位、填料是否正常等。所述的臭氧發生器3包括空壓機、儲氣罐、冷干機、富氧機和高壓系統，所述富氧機包括旋風分離器、干燥器和氣體流量計；所述微孔曝氣裝置8為石英砂材質。實施例4如圖1-2所示的一種稀土萃取廢水有機磷去除裝置，包括高效過濾器1、催化氧化反應塔2、管道靜態混合器26、設有中心導流管10的化學沉降罐4，所述高效過濾器I底部與催化氧化反應塔2頂部相連，所述催化氧化反應塔2底部與管道靜態混合器26前端相連，所述管道靜態混合器26末端通過管道接入化學沉降罐4中心導流管10 ;所述催化氧化反應塔2底部還通過微孔曝氣裝置8連接有臭氧發生器3，所述化學沉降罐4上部設有出水口，采用溢流出水方式，增加沉淀時間。所述高效過濾器I內還設有機械攪拌裝置13，所述機械攪拌裝置13包括位于高效過濾器I填料5中的攪拌槳和固定在高效過濾器I頂部的攪拌軸。所述高效過濾器I內設有反沖洗裝置，可定期對過濾器中的纖維球進行清洗，防止過濾器堵塞，所述反沖洗裝置由高效過濾器I的進水管22、出水管23以及進水管22和出水管23之間的四個閥門構成，高效過濾器I未啟動反沖洗時，開啟一號閥門16和四號閥門19，關閉二號閥門17和三號閥門18，此時水從進口管經一號閥門16流入上管20進行過濾，后從四號閥門19經出水管23流出，啟動反沖洗時開啟二號閥門17和三號閥門18，關閉一號閥門16和四號閥門19，此時沖洗用的水從三號閘門經下管21進入高校過濾器，從底部向上水位逐漸上升至頂端后進入上管20經二號閘門排出，如此持續進行反向沖洗。所述催化氧化反應塔2頂部設有噴淋布水裝置12，內部自上而下依次設有鮑爾環填料層6和復合非均相催化氧化填料層7，所述鮑爾環填料層6的直徑為300 mm,所述復合非均相催化氧化填料層7為兩層，每層為300mnT500mm。所述催化氧化反應塔2內設有視鏡25，用來觀察反應塔內部情況，如液位、填料是否正常等。所述的臭氧發生器3包括空壓機、儲氣罐、冷干機、富氧機和高壓系統， 所述富氧機包括旋風分離器、干燥器和氣體流量計；所述微孔曝氣裝置8為石英砂材質。所述管道靜態混合器26前端前部連接有加藥裝置11，用于投加絮凝劑和助凝劑，促使沉渣與廢水分離；所述絮凝劑為鋁鹽，所述助凝劑為聚丙烯酰胺；所述加藥裝置11設有計量泵。所述中心導流管10末端出水處設有喇叭口 15，可以減小中心導流管10進水帶來的沖擊，影響沉淀效果；所述喇叭口 15下方設有擋泥板9，可以防止水流沖擊沉渣層，影響沉淀效果。所述出水口設有圓柱形鋸齒槽可調出水堰板14，可以有效防止沉降罐出水不平衡的問題。所述化學沉降罐4底部連有污泥濃縮池。上述構造的連接管道可通過支撐架24支撐固定。上述實施例所述裝置對稀土萃取廢水總磷(TP)和COD去除的效果如表I所示表I稀土萃取廢水總磷(TP)和COD去除的實測數據
權利要求1.一種稀土萃取廢水有機磷去除裝置，包括高效過濾器、催化氧化反應塔、管道靜態混合器、設有中心導流管的化學沉降罐，所述高效過濾器底部與催化氧化反應塔頂部相連，所述催化氧化反應塔底部與管道靜態混合器前端相連，所述管道靜態混合器末端通過管道接入化學沉降罐中心導流管；所述催化氧化反應塔底部還通過微孔曝氣裝置連接有臭氧發生器，所述化學沉降罐上部設有出水口。
2.根據權利要求1所述的稀土萃取廢水有機磷去除裝置，其特征在于所述高效過濾器內還設有機械攪拌裝置，所述機械攪拌裝置包括位于高效過濾器填料中的攪拌槳和固定在高效過濾器頂部的攪拌軸。
3.根據權利要求1或2任一項所述的稀土萃取廢水有機磷去除裝置，其特征在于所述高效過濾器內設有反沖洗裝置，所述反沖洗裝置由高效過濾器的進水管、出水管以及進水管和出水管之間的四個閥門構成。
4.根據權利要求3所述的稀土萃取廢水有機磷去除裝置，其特征在于所述催化氧化反應塔頂部設有噴淋布水裝置，內部自上而下依次設有鮑爾環填料層和復合非均相催化氧化填料層，所述鮑爾環填料層的直徑為300 mm，所述復合非均相催化氧化填料層為兩層，每層為 300mm 500mm。
5.根據權利要求4所述的稀土萃取廢水有機磷去除裝置，其特征在于所述催化氧化反應塔內設有視鏡。
6.根據權利要求5所述的稀土萃取廢水有機磷去除裝置，其特征在于所述的臭氧發生器包括空壓機、儲氣罐、冷干機、富氧機和高壓系統，所述富氧機包括旋風分離器、干燥器和氣體流量計；所述微孔曝氣裝置為石英砂材質。
7.根據權利要求1或6任一項所述的稀土萃取廢水有機磷去除裝置，其特征在于所述管道靜態混合器前端前部連接有加藥裝置，所述加藥裝置設有計量泵。
8.根據權利要求7所述的稀土萃取廢水有機磷去除裝置，其特征在于所述中心導流管末端出水處設有喇叭口，所述喇叭口下方設有擋泥板。
9.根據權利要求8所述的稀土萃取廢水有機磷去除裝置，其特征在于所述出水口設有圓柱形可調出水堰板。
10.根據權利要求9所述的稀土萃取廢水有機磷去除裝置，其特征在于所述化學沉降罐底部連有污泥濃縮池。
專利摘要本實用新型公開了一種稀土萃取廢水有機磷去除裝置，采用高效過濾、高效催化氧化和化學沉淀技術聯用對稀土萃取廢水進行深度處理的工藝，首先采用過濾技術將中和澄清后的廢水除雜，過濾出水進行催化氧化處理，將有機磷轉化成無機磷，氧化出水投加絮凝劑后至化學沉降罐，反應并澄清。本實用新型解決了目前稀土行業污水排放總磷超標問題，同時提高了COD的去除效率，經處理后的出水總磷和COD可以同時達到《稀土工業污染物排放標準》中規定的水污染物特別排放限值。
文檔編號C02F9/04GK202881027SQ20122062901
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者韓正昌, 王志磊, 朱家明, 韓峰, 季軍 申請人:南京格洛特環境工程有限公司