[发明专利]一种含钒、镍、铅、铬重金属离子废水处理方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水的处理工艺及相应的设备，尤其是一种用于处理含钒、镍、铅、铬等重金属离子废水处理工艺及其设备，属于化工技术领域。

背景技术

钒工业废水的产生是在钒铁矿中加入钠盐（Na2CO3、NaCl），在高温下焙烧，焙烧过后的物质（氯化盐、碳酸盐、钒酸钠等）用水浸，水浸后的溶液经过滤得到钒酸钠溶液和残渣，在钒酸盐溶液中加入氯化铵和碳酸铵，经反应后过滤，滤渣为铵盐，滤液即是含钒（V）、铬（VI）的废水。制钒工业废水中主要含有以下的有害物质，以金属钒为主，铅、钼、镍、镉、铜、锌、铬等重金属元素和其他非金属元素砷等成分，对于金属钒、铅离子、六价铬离子等，属于最为严重而且需要对其进行严格控制的，对环境以及人体造成很大的伤害。含钒的废液浸入土壤中，能以多种价态与有机物形成化合物，并对土壤酶系统产生    干扰作用，进而影响土壤的生态功能。钒能使植物对无机磷等养分的主动吸收过程受到阻碍，能对某些陆生植物产生毒害影响，会对某些植物的生长发育产生明显抑制效应；含钒废水流入地下水污染动植物后随食物和水进入人体，影响人类健康。因此必须对钒工业废水进行有效处理。

目前国内外对含钒废水的处理主要采用的是吸附法、离子交换法、氧化还原法沉淀和萃取法等。一般采用以下两种工艺：其一，主要以回收废水中的钒为目的的离子交换工艺，回收后的母液中，含有大量的铬和硫酸钠等成分，废液需再次处理石则废液排放会对环境造成污染；其二，以处理达标排放为目的的还原、中和工艺。对于还原、中和工艺：德国鲁奇公司采用硫酸亚铁还原一氢氧化钠中和法，德国蒂森公司采用SO2还原-碳酸钠中和法，意大利艾姆科公司采用硫酸亚铁还原-石灰中和法。

通过国内专利检索发现有相关专利，其中最与本发明技术方案接近的专利的有以下几个：

1、专利申请号为CN200510017724，发明名称为“一种处理含铬、钒工业废水的方法”的发明专利，该专利公开了一种处理含铬、钒工业废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：（１）、配制焦亚硫酸钠溶液备用，焦亚硫酸钠溶液的浓度为２８～５４％，其ＰＨ值为３．６～５．７；（２）、把含铬、钒工业废水置入还原罐中，并计量加入上述焦亚硫酸钠溶液，使含铬、钒工业废水中的六价铬还原成三价铬；（３）、再把（２）所述废水置入中和罐中，并计量加入氢氧化钠溶液，使含铬、钒工业废水中的Ｖ↓［２］Ｏ↓［２］↑［４＋］与氢氧化钠反应生成Ｎａ↓［２］Ｖ↓［４］Ｏ↓［９］·４Ｈ↓［２］Ｏ，其中，Ｖ↓［４］Ｏ↓［９］↑［２－］又与三价铬反应形成Ｃｒ↓［２］（Ｖ↓［４］Ｏ↓［９］）↓［３］沉淀，其余的三价铬完全形成氢氧化铬沉淀，最后调整ＰＨ至７．５～８．５；（４）、再把（３）所述废水置入澄清池内进行澄清分离，悬浮物送压滤机压滤后集中处理，上清夜及滤液再作另行处理。

2、专利号为CN201210198091.5，专利名称为“一种无氯提钒工艺”的实用新型专利，该专利公开了一种无氯提钒工艺。该工艺是采用“无氯焙烧——水浸——离子交换吸附钒——无氯沉钒”的流程来提取含钒石煤矿石中的钒。V2O5的总回收率可达60%以上，同时产品质量优于国标GB3283-87冶金99级五氧化二钒的标准。本工艺具有操作简单、环境污染小、产品质量高等优点。其特征在于，在整个提钒工艺中选用合适的不含氯成分的原料或添加剂，有效避免了HCl气体对环境的影响，以及后期废水处理中去除氯离子所带来的压力。

3、专利号为CN201210115466.7，专利名称为“一种五氧化二钒废水处理及资源循环利用的方法”的发明专利，该专利公开了一种五氧化二钒废水处理及资源循环利用的方法，涉及工业废水处理及资源循环利用。在五氧化二钒废水中调节pH，加入还原剂后还原为三价铬；在五氧化二钒废水中加入沉淀剂，反应后分离为污泥和上清液；上清液经过滤，将过滤所得的废水经吸附得净化废水，再泵入低压反渗透系统脱盐得透析液1和浓缩液1；将浓缩液1泵入高压反渗透系统进行高压反渗透脱盐得透析液2和浓缩液2，透析液2与透析液1合并得再生水，并作为生产中浸提工段的浸钒用水，浓缩液2进入电渗析系统；浓缩液2通过水泵进入电渗析系统浓缩，产生的渗析液3进入高压反渗透系统中，继续循环处理，浓缩液3排入到五氧化二钒生产中的加盐制球工段盐水池中，作为盐水使用。