一种处理含钒废水的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种处理含钒废水的方法及系统。该方法包括：(1)将含钒废水与亚铁盐混合进行反应，然后加入沉淀剂进行反应，将反应后的混合体系的pH值调节至9

【技术实现步骤摘要】
一种处理含钒废水的方法及系统


[0001]本专利技术涉及工业废水处理
，具体涉及一种处理含钒废水的方法及系统。

技术介绍

[0002]钒是一种重要的合金元素，主要应用于钢铁行业。目前无论采用哪种方法提取钒，其生产的废水和废渣中都含有一定量的的高价钒。含钒废水中的钒化合物大多是剧毒高钒离子，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。国家在2011年制订了《钒工业污染物排放标准》(GB26452
‑
2011)，并规定从2013年1月1日起，现有企业和新建企业都应严格遵照一个标准执行，水污染物中总钒排放限值为1.0mg/L，单位产品(V2O5或V2O3)基准排水量为3m3/t。要求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。
[0003]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。由于钒废水具有多种重金属污染、高盐度及可生化性差等复杂特点，使得以上单一处理工艺的处理效果有限，很难彻底有效去除废水中重金属钒，以达到标准要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中利用单一处理工艺去除含钒废水效果较差的问题，从而提出了一种处理含钒废水的方法及系统。该方法将还原沉淀法与分子筛材料吸附相结合来去除含钒废水中的重金属钒，同时精准控制化学沉淀过程中的pH值，使经过至少一次还原沉淀除钒后的废水利用分子筛材料的吸附
‑
离子交换功能脱除重金属钒，使得处理后的废水中的总钒排放值低于1.0mg/L，从而满足国家的标准要求。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种处理含钒废水的方法，该方法包括以下步骤：
[0006](1)将含钒废水与亚铁盐混合进行反应，然后加入沉淀剂进行反应，将反应后的混合体系的pH值调节至9
‑
14，固液分离；
[0007](2)将经固液分离后得到的液相作为含钒废水重复进行步骤(1)N次，N≥1；
[0008](3)将步骤(2)中得到的液相部分过滤，然后将滤液经过分子筛处理，得到处理后的废水。
[0009]优选地，在步骤(3)中，所述分子筛为介孔分子筛。更优选地，在步骤(3)中，所述介孔分子筛的孔径为20
‑
50nm。
[0010]优选地，在步骤(1)中，所述含钒废水中的钒离子的浓度为15
‑
100mg/L。
[0011]优选地，在步骤(1)中，所述含钒废水中的钒离子、所述亚铁盐与所述沉淀剂的用量的摩尔比为1：0.5
‑
0.9：1
‑
2。
[0012]优选地，在步骤(1)中，将反应后的混合体系的pH值调节至9
‑
10。
[0013]优选地，N为1
‑
5。
[0014]优选地，步骤(1)还包括：加入沉淀剂进行反应后加入絮凝剂和/或助凝剂。
[0015]本专利技术第二方面提供了一种处理含钒废水的系统，所述系统用于实施上述所述的方法，该系统包括依次连接的还原沉淀单元、过滤装置以及分子筛材料装置，其中，所述还原沉淀单元包括至少2个依次连接的还原沉淀装置，所述还原沉淀装置包括依次连接的还原反应装置、中和反应装置和沉淀装置。
[0016]优选地，所述还原沉淀装置还包括位于中和反应装置与沉淀装置之间的絮凝装置。
[0017]优选地，所述还原沉淀单元包括2
‑
6个依次连接的所述还原沉淀装置。
[0018]优选地，所述系统还包括与沉淀装置连接的沉淀储存装置，用于收集来自沉淀装置产生的沉淀污泥。
[0019]通过上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0020](1)本专利技术中，将化学沉淀法与分子筛材料相结合，并精准控制化学沉淀过程中的pH值，使经过至少一次还原沉淀除钒后的废水利用分子筛材料的吸附
‑
离子交换功能脱除重金属钒，能够有效去除含钒废水中的重金属钒，使得处理后的废水中的总钒排放值低于1.0mg/L；
[0021](2)本专利技术中，分子筛材料可再生利用，二次污染问题减少，资源化利用率高；
[0022](3)本专利技术中，利用化学沉淀法与分子筛材料相结合处理高浓度含钒废水，不仅可以高效去除重金属钒，而且可操作性强，处理及运行成本低。
附图说明
[0023]图1是本专利技术一种处理含钒废水的系统示意图。
[0024]附图标记说明
[0025]1、还原反应装置；2、中和反应装置；3、絮凝装置；4、沉淀装置；5、沉淀储存装置；6、过滤装置；7、分子筛材料装置；8、废水调节装置；9、还原沉淀装置。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0027]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0028]在处理含钒废水的过程中，利用单一的化学沉淀法无法有效去除重金属钒，而分子筛材料具有能够有效回收有价金属的特点，因此本专利技术采用将化学沉淀法与分子筛材料复配使用的方法，使经过至少一次还原沉淀除钒后的废水利用分子筛材料的吸附
‑
离子交换功能脱除重金属钒，从而使处理后的废水达标排放。
[0029]本专利技术第一方面提供了一种处理含钒废水的方法，该方法包括以下步骤：
[0030](1)将含钒废水与亚铁盐混合进行反应，然后加入沉淀剂进行反应，将反应后的混合体系的pH值调节至9
‑
14，固液分离；
[0031](2)将经固液分离后得到的液相作为含钒废水重复进行步骤(1)N次，N≥1；
[0032](3)将步骤(2)中得到的液相部分过滤，然后将滤液经过分子筛处理，得到处理后的废水。
[0033]在本专利技术所述的方法中，所述含钒废水中的钒主要以VO
3+
的形式存在。在步骤(1)中，所述含钒废水中的钒离子的浓度可以为15
‑
100mg/L，具体地，例如可以为15mg/L、20mg/L、35mg/L、40mg/L、55mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L或100mg/L。
[0034]在本专利技术所述的方法中，在步骤(1)中，将含钒废水与亚铁盐混合进行反应，其反应过程为VO
3+
还原成VO
2+
，Fe
2+
氧化成Fe本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理含钒废水的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将含钒废水与亚铁盐混合进行反应，然后加入沉淀剂进行反应，将反应后的混合体系的pH值调节至9
‑
14，固液分离；(2)将经固液分离后得到的液相作为含钒废水重复进行步骤(1)N次，N≥1；(3)将步骤(2)中得到的液相部分过滤，然后将滤液经过分子筛处理，得到处理后的废水。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述分子筛为介孔分子筛。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述介孔分子筛的孔径为20
‑
50nm。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述含钒废水中的钒离子的浓度为15
‑
100mg/L。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述含钒废水中的钒离子、所述亚铁盐与所述沉淀剂的用量的摩尔比为1：0.5
‑
0.9：1
‑
2。6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将反应后的混合体系的pH值调节至9

【专利技术属性】
技术研发人员：孙彩娟，王成刚，郭鹏昊，
申请(专利权)人：国能山东能源环境有限公司，
类型：发明
国别省市：