含钒废水零排放工艺的专用装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种含钒废水零排放工艺的专用装置,是将含钒废水进行还原反应、中和反应、氨吹脱、深度氧化、纳滤A、反渗透、纳滤B、蒸发结晶A和蒸发结晶B的处理过程，最终分别得到NaCl盐、Na2SO4盐和杂盐，同时得到副产物硫酸铵，硫酸铵可作为农业铵肥进行资源化利用，并且系统中产生的冷凝水和反渗透产水均可回用，节约了水资源，实现了含钒废水的零排放。

A special device for the zero discharge process of vanadium containing wastewater

The utility model discloses a special device for the zero discharge process of vanadium containing wastewater, which is a treatment process of reducing vanadium containing wastewater by reduction reaction, neutralization reaction, ammonia stripping, deep oxidation, nanofiltration A, reverse osmosis, nanofiltration, B, evaporative crystallization A and evaporative crystallization of B. Finally, NaCl salt, Na2SO4 salt and mixed salt are obtained respectively, and a pair is obtained at the same time. Ammonium sulfate and ammonium sulfate can be used as the agricultural ammonium fertilizer for resource utilization, and the condensate and reverse osmosis water produced in the system can be used back, saving water resources and realizing the zero discharge of vanadium containing wastewater.

【技术实现步骤摘要】
含钒废水零排放工艺的专用装置
本技术属于废水处理
，具体讲就是涉及含钒废水零排放工艺的专用装置。
技术介绍
钒是一种重要的合金元素，主要用于钢铁工业。目前，主要从石煤、钒渣等原料中提取钒，大多采用钠化焙烧及钙化焙烧与湿法联合提取工艺，但无论采用哪种方法提取钒，其生产的废水和废渣中都会含有一定浓度的高价态钒，而且因原料中含有较多的有毒物质，如石煤矿中常含有铬、砷、汞、铅、镉等，这些有毒物质最终会随冶炼工艺进入废水中，因此含钒废水的污染物种类多、毒性大；同时，含钒废水中的钒主要以+5价形式存在，而在各种价态的钒离子中，+5价钒的毒性最大，若不加以有效处理，将对环境造成巨大威胁。面临严峻的环境问题，国家在2011年制订了《钒工业污染物排放标准》(GB26452-2011)，并规定自2013年1月1日起，现有企业和新建企业都必须严格按照标准执行，即排放水中总钒浓度限值为1.0mg/LL(V2O5或V2O3)，且处理后的废水也必须尽量回用，因此，制钒企业迫切需要实现含钒废水零排放。含钒废水成分极其复杂，不仅含有钒、铬、镉、锌等多种重金属，而且含有高盐度和高氨氮。目前，国内外治理含钒废水的方法有：化学沉淀法、离子交换法、萃取法、电解法、吸附法及生物法。其中，化学沉淀法适用于任何含钒酸、碱性废水，工艺流程简单、操作方便，处理效果显著，但现有技术的药剂投加量大，处理效率低，难以实现零排放。离子交换法可回收钒产品，选择性好，处理效果也比较稳定，但其缺点是离子交换树脂用量较大，再生频繁，处理成本高。萃取法可回收钒产品，选择性好，分离效率高，但流程复杂，不易控制、能耗大，成本高。电解法处理效果好，无二次污染，但只适用高浓度含钒废水的处理，能耗大，设备投资成本高。吸附法只适用于低浓度含钒废水，吸附效率低，改性吸附材料难再生。生物法适用于低盐度废水的处理，而对于高盐度、高氨氮的含钒废水，微生物生长受到抑制，处理效率低。由此可知，含钒废水具有多种重金属、高盐度、高氨氮可生化性差的特点，使得上述处理工艺的处理效果有限，很难实现零排放的要求，亟待需要开发一种新技术实现废水零排放，从而促进制钒企业的发展。
技术实现思路
本技术就是针对上述现有技术缺陷，研发出含钒废水零排放工艺的专用装置，该工艺既可实现回收NaCl盐和Na2SO4盐，同时还可得到副产物硫酸铵、杂盐、冷凝水及反渗透产水，其中，硫酸铵、杂盐可以资源化利用，冷凝水与反渗透产水可回用，另外，工艺中产生的污泥经过无害化处理后外运，因此，整个工艺实现了废水零排放，减少了含钒废水对环境的污染，具有明显的经济效益与社会效益。技术方案为了实现上述技术目的，本技术提供一种含钒废水零排放工艺的专用装置，其特征在于：它主包括还原反应池、中和反应池、脱氨单元、氧化反应器、纳滤A单元、反渗透单元、蒸发结晶A单元、纳滤B单元、蒸发结晶B单元。所述调节池与还原反应池连接，连接管路上装有第一进水泵。还原反应池的输出端与中和反应池连接，中和反应池的输出端与脱氨单元连接，中和反应池的污泥输出端与污泥处理系统连接。脱氨单元的出水输出端与氧化反应器连接。氧化反应器的输出端与中间水池连接，中间水池与纳滤A单元连接，连接管路上装有第二进水泵。纳滤A单元的产水输出端连接反渗透单元，反渗透单元的产水输出端连接产水池，浓水输出端与蒸发结晶A单元连接，纳滤A单元的浓水输出端与纳滤B单元连接。蒸发结晶A单元的结晶盐输出端连接氯化钠回收装置，冷凝水输出端连接第一储水池。纳滤B单元的浓水输出端与蒸发结晶B单元连接，纳滤B单元的产水输出端返回连接中间水池，蒸发结晶B单元的结晶盐输出端连接硫酸钠回收装置，冷凝水输出端连接第二储水池。进一步，所述脱氮单元分为预反应区与脱氨塔，预反应区中设有搅拌机，脱氨塔的空气进口端与鼓风机连接，脱氨塔的氨气出口端与硫酸吸收装置连接。进一步，所述还原反应池与中和反应池中也均设有搅拌机。进一步，所述蒸发结晶A单元与蒸发结晶B单元的母液输出端连接干燥器，干燥器的输出端连接杂盐回收装置。有益效果本技术设计的一种含钒废水零排放工艺的专用装置，该装置既可实现回收NaCl盐和Na2SO4盐，同时还可得到副产物硫酸铵与杂盐，冷凝水与反渗透产水，硫酸铵可作为铵肥资源化利用，杂盐可资源化利用，冷凝水与产水均可回用；另外，工艺中产生的污泥经过无害化处理后外运，因此，整个工艺实现了废水零排放，减少了含钒废水对环境的污染，具有明显的经济效益与社会效益。附图说明附图1是本技术实施例的工艺流程图。附图2是本技术实施例的专用装置连接关系示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术做详细说明。实施例如附图2所示，含钒废水零排放工艺的专用装置，其特征在于：它主要包括还原反应池1、中和反应池2、脱氨单元3、氧化反应器4、纳滤A单元5、反渗透单元6、蒸发结晶A单元7、纳滤B单元8、蒸发结晶B单元9。所述调节池10与还原反应池1连接，连接管路上装有第一进水泵11。还原反应池1的输出端与中和反应池2连接，中和反应池2的输出端与脱氨单元3连接，中和反应池2的污泥输出端与污泥处理系统24连接。脱氨单元3的出水输出端与氧化反应器4连接。氧化反应器4的输出端与中间水池15连接，中间水池15与纳滤A单元5连接，连接管路上装有第二进水泵16。纳滤A单元5的产水输出端连接反渗透单元6，反渗透单元6的产水输出端连接产水池19，浓水输出端与蒸发结晶A单元7连接，纳滤A单元5的浓水输出端与纳滤B单元8连接。蒸发结晶A单元7的结晶盐输出端连接氯化钠回收装置17，冷凝水输出端连接第一储水池18。纳滤B单元8的浓水输出端与蒸发结晶B单元9连接，纳滤B单元8的产水输出端返回连接中间水池15，蒸发结晶B单元9的结晶盐输出端连接硫酸钠回收装置22，冷凝水输出端连接第二储水池23。所述脱氮单元3分为预反应区与脱氨塔，预反应区中设有搅拌机12，脱氨塔的空气进口端与鼓风机14连接，脱氨塔的氨气出口端与硫酸吸收装置13连接。所述还原反应池1与中和反应池2中也均设有搅拌机12。所述蒸发结晶A单元7与蒸发结晶B单元9的母液输出端连接干燥器20，干燥器20的输出端连接杂盐回收装置21。如附图1所示，利用上述装置进行含钒废水零排放的工艺，它包括以下几个步骤：第一步，含钒废水泵入还原反应系统，向废水中投加硫酸亚铁，充分反应20～60min，使水中的五价钒(V5+)还原成四价钒(V4+)和三价钒(V3+)，同时使六价铬(Cr6+)还原为三价铬(Cr3+)。第二步，将第一步中的出水送入中和反应系统，向废水中投加石灰或石灰乳或氢氧化钠，调节废水的pH至8.5～9.5之间，充分反应20～60min，从而使四价钒(V4+)和三价钒(V3+)生成钒酸铁沉淀和氢氧化铬沉淀，同时使沉淀以污泥形式进入污泥处理系统。第三步，将第四步中的出水送入吹脱系统的预反应区，加入石灰或石灰乳或氢氧化钠，调节废水的pH大于10.5，然后加入碳酸钠去除废水中的钙(前面工艺若未用石灰或石灰乳时，此处无需加入碳酸钠除钙)，得到上清液；上清液进入吹脱塔系统，控制吹脱过程中的气液比在2500～4000之间，将废水中的氨氮转化为氨气，然后通过硫酸对氨气进行吸收，最终得到硫酸钠副产物，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
含钒废水零排放工艺的专用装置，其特征在于：它包括还原反应池(1)、中和反应池(2)、脱氨单元(3)、氧化反应器(4)、纳滤A单元(5)、反渗透单元(6)、蒸发结晶A单元(7)、纳滤B单元(8)、蒸发结晶B单元(9)；调节池(10)与还原反应池(1)连接，连接管路上装有第一进水泵(11)，还原反应池(1)的输出端与中和反应池(2)连接，中和反应池(2)的输出端与脱氨单元(3)连接，中和反应池(2)的污泥输出端与污泥处理系统(24)连接，脱氨单元(3)的出水输出端与氧化反应器(4)连接，氧化反应器(4)的输出端与中间水池(15)连接，中间水池(15)与纳滤A单元(5)连接，连接管路上装有第二进水泵(16)，纳滤A单元(5)的产水输出端连接反渗透单元(6)，反渗透单元(6)的产水输出端连接产水池(19)，反渗透单元(6)的浓水输出端与蒸发结晶A单元(7)连接，纳滤A单元(5)的浓水输出端与纳滤B单元(8)连接，蒸发结晶A单元(7)的结晶盐输出端连接氯化钠回收装置(17)，冷凝水输出端连接第一储水池(18)，纳滤B单元(8)的浓水输出端与蒸发结晶B单元(9)连接，纳滤B单元(8)的产水输出端返回连接中间水池(15)，蒸发结晶B单元(9)的结晶盐输出端连接硫酸钠回收装置(22)，冷凝水输出端连接第二储水池(23)。...

【技术特征摘要】
1.含钒废水零排放工艺的专用装置，其特征在于：它包括还原反应池(1)、中和反应池(2)、脱氨单元(3)、氧化反应器(4)、纳滤A单元(5)、反渗透单元(6)、蒸发结晶A单元(7)、纳滤B单元(8)、蒸发结晶B单元(9)；调节池(10)与还原反应池(1)连接，连接管路上装有第一进水泵(11)，还原反应池(1)的输出端与中和反应池(2)连接，中和反应池(2)的输出端与脱氨单元(3)连接，中和反应池(2)的污泥输出端与污泥处理系统(24)连接，脱氨单元(3)的出水输出端与氧化反应器(4)连接，氧化反应器(4)的输出端与中间水池(15)连接，中间水池(15)与纳滤A单元(5)连接，连接管路上装有第二进水泵(16)，纳滤A单元(5)的产水输出端连接反渗透单元(6)，反渗透单元(6)的产水输出端连接产水池(19)，反渗透单元(6)的浓水输出端与蒸发结晶A单元(7)连接，纳滤A单元(5)的浓水输出端与纳滤B单元(8)连接，蒸发结晶A...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏俊方，方小琴，胡君杰，姜红，尹竞，肖龙博，陆魁，
申请(专利权)人：上海晶宇环境工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31