本实用新型专利技术公开了一种含钒废水深度处理及高效回收钒铬的装置，包括四根树脂吸附柱，分别为吸附柱A、吸附柱B、吸附柱C和吸附柱D，每根吸附柱均设有吸附液进口和吸附液出口以及解吸液进口和解吸液出口；吸附柱A的吸附液出口与吸附柱B的吸附液进口连通；吸附柱C的吸附液出口与吸附柱D的吸附液进口连通；吸附柱B和吸附柱C之间设有中转桶，中转桶分别与吸附柱B的解吸液出口和吸附柱C的吸附液进口连通。此装置外形为四根圆柱体柱，占地面积小，便于设备的施工和布置；此装置填料各有不同，并且均属于特性吸附；吸附柱中无其他药剂添加；废水的平稳性好，出水能满足排放限值要求，且浓缩倍数能达到10倍以上。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种含钒废水深度处理及高效回收钒铬的装置，属于污水处理
技术介绍
钒属于稀有金属，也是国家重要的战略资源之一。目前，中国主要从石煤、钒渣等提取钒产品，大多采用钠化焙烧及钙化焙烧与湿法联合提取工艺，因原料中含有许多有毒伴生元素，如石煤矿中伴生有铬、砷、汞、铅、镉等，这些有毒物质最终随冶炼工艺进入废水中，如不加以处理，将对周围水体环境构成较大威胁。同时，含钒废水主要以V(V)的形式存在，而在各种价态的钒离子中，V(V)的毒性最大，且易溶于水，若得不到有效控制，易造成水体污染。人体通过食物链的富集作用，如果吸收过多的钒，呼吸道、代谢、消化系统和神经系统等都会受到影响，还可能对皮肤、心脏和肾脏造成损害。国家严格控制含钒废水的排放，处理后的废水也必须尽量回用，因此实现含钒废水无害化与资源化是钒企业急需深度处理钒废水的迫切要求。目前，国内外含钒废水的处理方法可分为四大基本类型，即物理法、化学法、物理化学法和生物法，由于钒冶炼废水具有高盐度，可生化性差等特点，使得以上处理工艺的处理效果有限，很难达无害化与资源化乃至回用的要求；新型吸附法具有可循环利用性、选择性强、吸附容量大、废水处理成本较低、效率高、操作简单且不会造成二次污染等有点，已成为重金属废水无害化与资源化研究热点。因此研发高效吸附处理及资源回收含钒重金属废水新工艺及装置，实现含钒废水深度处理同时并高效回收废水中钒铬是未来技术发展主要趋势，也是实现含钒重金属废水无害化与资源化的必然要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，旨在提供一种集高效深度处理含钒重金属废水及钒铬分离、回收于一体装置，结构简单，占地面积小，操作简便，成本低廉，同时具有出水达标、稳定等优点的一种高效回收钒铬装置。本技术的技术方案是，提供一种含钒废水深度处理及高效回收钒铬的装置，包括四根树脂吸附柱，分别为吸附柱A、吸附柱B、吸附柱C和吸附柱D，每根吸附柱均设有吸附液进口和吸附液出口以及解吸液进口和解吸液出口；吸附柱A的吸附液出口与吸附柱B的吸附液进口连通；吸附柱C的吸附液出口与吸附柱D的吸附液进口连通；吸附柱B和吸附柱C之间设有中转桶，中转桶分别与吸附柱B的解吸液出口和吸附柱C的吸附液进口连通。进一步地，在中转桶和吸附柱C的吸附液进口之间设有泵。进一步地，吸附柱B和吸附柱C内均填充带有多胺基的大孔弱碱性阴离子交换树脂。进一步地，吸附柱A内填充螯合型离子交换树脂；吸附柱D内填充强碱性阴离子交换树脂。进一步地，每个吸附柱内吸附树脂的填充高度为50-70%。进一步地，每个吸附柱的高度与直径的比值为3-5。本技术的处理含钒废水的总步骤大致如下，其中树脂以以下具体型号的树脂为例进行说明，吸附柱A中填充的树脂A为CH-90；吸附柱B和C中均填充树脂B，为A-654；吸附柱C填充的强碱性阴离子交换树脂为A-21S，以上树脂均为TULSION公司生产。1、去除杂质阳离子金属及铵根将含钒废水pH值调整为：4-6之间，用泵进入装有大孔重金属螯合树脂CH-90吸附柱中，固定床动态吸附去除废水中重金属杂质如Ni2+ 、Fe3+、Al3+、Cd2+、Mg2+、Zn2+等及铵根离子，而不吸附废水中钒铬金属离子，留存在出水尾液中（Ni2+ 、Fe3+、Al3+、Cd2+、Mg2+、Zn2+均＜0.5ppm，铵根＜8.0ppm，出水随即进一步工序；在吸附过程中调整好进出水流速，流速为树脂体积5-10倍均可；吸附为中性吸附，进出水前后pH值变化小于0.5。2、吸附去除钒铬通过自流或泵第一步出水尾液入装有带多胺基大孔弱碱性阴离子交换树脂A-654吸附柱中，固定床动态吸附去除废水中钒与铬，出水无色清亮，吸附后液的钒、铬离子浓度低于0.1mg/L，通过以上两步使含钒重金属废水得到深度净化处理后，且pH接近中性：6-7，达到国家规定的相关企业的排放标准，达标排放或回用。在吸附过程中调整好进出水流速，流速为树脂体积5-10倍均可。3、解吸再生1、2步骤所用特性树脂3.1、CH-90（树脂A）采用（质量分数如6%，下同）盐酸进行解吸，随后用（质量分数如5%，下同）NaOH溶液进行反冲洗转型恢复再生。水洗至中性后恢复吸附性能，解吸液为含重金属杂质与铵根等需要加碱沉淀处理；3.2、A-654树脂（树脂B）饱和吸附钒铬后，采用5%NaOH溶液进行解吸，随后用5%盐酸进行反冲洗恢复再生。水洗至中性后恢复吸附性能，解吸液为第一次浓缩钒铬溶液，进入中转桶内暂存。4、顶洗置换分离钒与铬并二次浓缩钒将中转桶浓缩钒铬溶液调整pH值调整为：6-8之间，通过泵带多胺基大孔弱碱性阴离子交换树脂A-654吸附柱中，进行二次浓缩，如果钒铬溶液中钒的浓度是铬的2倍以上，当进液体积为树脂体积5倍时，就发生钒顶洗出前面吸附在树脂中铬，进水体积达到树脂体积8倍时，树脂几乎不吸附铬，只吸附钒，铬全部进入出水尾液中，从而二次吸附浓缩过程中得到负载钒树脂，实现了钒与铬的高效分离；如钒铬溶液中钒的浓度：铬的浓度小于2.0，待树脂A-654吸附饱和后，采用配制5g/L 钒酸钠溶液（pH值调整为：6.0）顶洗进树脂，利用V10O286-所带的电荷比CrO42-所带的电荷多，V10O286-对CrO42-具有较强离子交换势，将负载钒铬树脂中吸附铬顶洗出来，顶洗出水可返回中转桶内，负载钒铬树脂变为仅负载钒树脂，从而实现钒与铬的高效分离。5、吸附浓缩铬出水尾液为铬溶液，采用带有铵官能基强碱性阴离子交换树脂A-21S进行回收处理，二次吸附铬后，得到负载铬树脂，出水尾液达标排放（钒、铬离子浓度低于0.5mg/L）。6、解吸回收钒与铬6.1、将负载钒树脂采用5%NaOH溶液进行解吸，随后用5%盐酸进行反冲洗恢复再生，得到高浓度钒液，随后进行铵盐沉钒，通过过滤、洗涤与煅烧得到纯度较高V2O5；6.2同样，将负载铬树脂采用5%NaOH溶液进行解吸，得到高浓度铬液，随后进行还原、中性沉铬、过滤、煅烧、洗涤、烘干得到纯度较高Cr2O3。采用上述结构，本技术的有益效果是：1.此装置外形为四根圆柱体柱，占地面积小，便于设备的施工和布置；2.此装置填料各有不同，并且均属于特性吸附；3.此装置的吸附柱中无其他药剂添加；4.此装置内废水的平稳性好，出水能满足排放限值要求，且浓缩倍数能达到10倍以上。附图说明图1表示本技术提供的装置示意图；其中：从左至右依次为吸附柱A、B、C、D；1、吸附柱的柱体；2、5、6、7分别表示吸附柱A、B、C、D内的吸附材料；3、布水器；4、阀门；8、9分别表示吸附柱A的吸附液进口和出口；10、11分别表示吸附柱A的解吸液进口和出口；12、13分别表示吸附柱B的吸附液进口和出口；14、15分别表示吸附柱A的解吸液进口和出口；16、17分别表示吸附柱C的吸附液进口和出口；18、19分别表示吸附柱C的解吸液进口和出口；20、21分别表示吸附柱D的吸附液进口和出口；22、23分别表示吸附柱D的解吸液进口和出口；24、泵；25、中转桶。具体实施方式为了更好地理解与实施，下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。实施例1本实施例提供一种含钒废水深度处理及高效回收钒铬的装置，如图1所示，含钒废水通过经泵24传送到吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含钒废水深度处理及高效回收钒铬的装置，其特征在于，包括四根树脂吸附柱，分别为吸附柱A、吸附柱B、吸附柱C和吸附柱D，每根吸附柱均设有吸附液进口和吸附液出口以及解吸液进口和解吸液出口；吸附柱A的吸附液出口与吸附柱B的吸附液进口连通；吸附柱C的吸附液出口与吸附柱D的吸附液进口连通；吸附柱B和吸附柱C之间设有中转桶，中转桶分别与吸附柱B的解吸液出口和吸附柱C的吸附液进口连通。
【技术特征摘要】
1. 一种含钒废水深度处理及高效回收钒铬的装置，其特征在于，包括四根树脂吸附柱，分别为吸附柱A、吸附柱B、吸附柱C和吸附柱D，每根吸附柱均设有吸附液进口和吸附液出口以及解吸液进口和解吸液出口；吸附柱A的吸附液出口与吸附柱B的吸附液进口连通；吸附柱C的吸附液出口与吸附柱D的吸附液进口连通；吸附柱B和吸附柱C之间设有中转桶，中转桶分别与吸附柱B的解吸液出口和吸附柱C的吸附液进口连通。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺前锋，赵建成，言海燕，宋乐山，陈亚利，姚咏歌，赵迪，阙雄杰，刘杰，蔡群欢，
申请(专利权)人：湖南永清环保研究院有限责任公司，湖南永清水务有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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