CN102964002B - 一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器 - Google Patents
一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，包括：除重反应器、多相分离区和脱氮反应器，所述除重反应器通过溢流出水口与多相分离区相接，所述多相分离区通过另一侧的溢流出水口与脱氮反应器相接。本发明操作简单，处理效率高，占地面积小，集合高效重金属去除技术、有机相回收及快速沉淀功能、氨氮去除技术的一体化的萃取废水的预处理装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理设备，主要是针对稀土、钨钼萃取废水，具体为一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器。
背景技术
目前，稀土、钨钼冶炼分离过程中，由于原料矿中含有大量的重金属及少量氨氮等污染因子，主要为镉、铅、铬、砷、钍、铀等元素，且萃取过程中大量使用有机溶剂及萃取剂。生产过程中产生的废水含大量的有机相/油、氨氮及重金属污染。目前针对该类废水的重金属污染去除，主要采用氢氧化物中和沉淀法去除重金属，一方面重金属元素随沉淀污泥析出，造成大量中和沉淀物中因重金属元素富集成为危险废物；另一方面，由于重金属元素的氢氧化物的离子积浓度值高且颗粒较细需要较长的沉淀澄清时间，需后接较大沉淀池或澄清池，企业在车间废水处理设施出口无法实施而造成出水重金属超标。
目前，对此类废水中氨氮的去除多数企业采用蒸发浓缩结晶法、空气吹脱法、折点氯化法，均需要专门的装置且处理效果不佳或处理成本过大、投资成本较高。对此类废水中的有机相/油的处理，大都采用简单隔油+气浮+沉淀处理工艺，造成有机相/油的回收不足且出水中的油处理不彻底，造成出水中的油、COD指标超标严重。因此，该类废水的除重、除油、脱氮的现行处理具有工艺操作繁琐、工作量大、占地面积大，不能稳定达标、产生大量的危险固废及有机相回收不彻底的缺点。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，操作简单，处理效率高，占地面积小，集合重金属去除技术、氨氮去除技术、有机相回收技术一体化的废水处理装置，解决了目前稀土、钨钼行业萃取废水排放重金属含量、氨氮、COD超标，有机相回收不彻底并产生大量危险废物的问题。
为解决上述现有技术存在的问题，本发明采取的技术方案为：一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，包括：除重反应器、多相分离区和脱氮反应器，所述除重反应器通过溢流出水口与多相分离区相接，所述多相分离区通过另一侧的溢流出水口与脱氮反应器相接。其中除重反应器、多相分离区和脱氮反应器顶部均设有盖板和废气收集管道，进行密封和防止废气外溢而产生二次污染，所述气体收集管道连接有废气处理装置。
所述多相分离区内设有复合斜管填料，促进除重反应生成的重金属沉渣快速沉淀。
所述多相分离区内加设油水分离器，所述油水分离器上端设有排油口，下端设有排水口，所述排油口连接有机相回收池，所述排水口连接多相分离区，所述油水分离器促使多相分离区内的废水中的有机相与废水进行分离，有机相上浮可通过排油口进入有机相回收池。
所述除重反应器分为两级反应区，分别为一级反应区和二级反应区，每个反应区内部均配有搅拌装置。除重反应器一级反应区溢流出水进入二级反应区，可以增加废水停留时间，提高处理效果。
所述脱氮反应器分为两级反应区，分别为一级反应区和二级反应区，每个反应区内部均配有搅拌装置。脱氮反应器一级反应区溢流出水进入二级反应区，可以增加废水停留时间，提高脱氮反应效果。
所述除重反应器、多相分离区和脱氮反应器底部均为V型底，所述V型底均连接渣滤器或渣浓缩池。
所述除重反应器入口处还连有静态混合器，所述静态混合器连接有两个加药装置，分别用于添加除重药剂和混凝剂，其中，所述除重药剂为硫化物，优选Na2S，混凝剂为聚合氯化铝。废水中重金属主要是铅，砷，锌等，采用硫化物沉淀去除率高，适用pH范围大。
所述脱氮反应器还设有加药装置，用于添加脱氮药剂，所述脱氮药剂为NaClO。
所述稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器还设有泵，用于提升废水经静态混合器或直接进入除重反应器。
本发明所述装置处理后的废水，COD、油、氨氮的去除率可达95%以上，均能实现废水的达标排放；同时，对稀土废水的危废产生量减小了98%，有机相回收率可达80%以上。本发明所述的稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器处理稀土、钨钼萃取废水，相比于现有技术，有益效果为：
（1）溢流出水的布水方式和两级反应区设计，增加了废水在除重反应器和脱氮反应器中的停留时间；
（2）多相分离区替代了除重反应后的沉淀池，池中设置复合斜管填料，原理同斜板沉淀池，效果比普通沉淀池好，池中所设的油水分离器又能去除废水中的浮油，V型底的设计便于沉渣的收集与排出，多相分离区的设计节省了占地面积，还能有效去除萃取废水中的浮油；
（3）本发明集合重金属去除技术，氨氮去除技术一体化装置，操作简单，处理效率高，占地面积小，能够有效降低萃取废水中重金属和氨氮的含量，还能去除萃取废水中的浮油。
附图说明
图1为本发明所述稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器结构示意图；
图2为本发明所述稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器俯视示意图；
其中：1-除重反应器，2-多相分离区，3-脱氮反应器，4-静态混合器，5-复合斜管填料，6-搅拌装置，7、8、9-加药装置，10-多相分离区进水口，11-油水分离器，12-排油口，13-渣滤器，14-有机相回收池，15-排水口，16-泵，17-脱氮反应器进水口，18-除重反应器一级反应区，19-除重反应器二级反应区，20-脱氮反应器一级反应区，21-脱氮反应器二级反应区，22-进水口，23-出水口，24-盖板，25-废气收集管道，26-废气处理装置。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明进一步详细说明。
实施例1
如图1-2所示的一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，包括：除重反应器、多相分离区和脱氮反应器，所述除重反应器通过溢流出水口与多相分离区相接，所述多相分离区通过另一侧的溢流出水口与脱氮反应器相接。其中除重反应器、多相分离区和脱氮反应器顶部均设有盖板和废气收集管道，进行密封和防止废气外溢而产生二次污染，所述气体收集管道连接有废气处理装置。
实施例2
如图1-2所示的一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，包括：除重反应器、多相分离区和脱氮反应器，所述除重反应器通过溢流出水口与多相分离区相接，所述多相分离区通过另一侧的溢流出水口与脱氮反应器相接。其中除重反应器、多相分离区和脱氮反应器顶部均设有盖板和废气收集管道，进行密封和防止废气外溢而产生二次污染，所述气体收集管道连接有废气处理装置。所述多相分离区内设有复合斜管填料，促进除重反应生成的重金属沉渣快速沉淀。所述多相分离区内加设油水分离器，所述油水分离器上端设有排油口，下端设有排水口，所述排油口连接有机相回收池，所述排水口连接多相分离区，所述油水分离器促使多相分离区内的废水中的有机相与废水进行分离，有机相上浮可通过排油口进入有机相回收池。
实施例3
如图1-2所示的一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，包括：除重反应器、多相分离区和脱氮反应器，所述除重反应器通过溢流出水口与多相分离区相接，所述多相分离区通过另一侧的溢流出水口与脱氮反应器相接。其中除重反应器、多相分离区和脱氮反应器顶部均设有盖板和废气收集管道，进行密封和防止废气外溢而产生二次污染，所述气体收集管道连接有废气处理装置。所述多相分离区内设有复合斜管填料，促进除重反应生成的重金属沉渣快速沉淀。所述多相分离区内加设油水分离器，所述油水分离器上端设有排油口，下端设有排水口，所述排油口连接有机相回收池，所述排水口连接多相分离区，所述油水分离器促使多相分离区内的废水中的有机相与废水进行分离，有机相上浮可通过排油口进入有机相回收池。所述除重反应器分为两级反应区，分别为一级反应区和二级反应区，每个反应区内部均配有搅拌装置。除重反应器一级反应区溢流出水进入二级反应区，可以增加废水停留时间，提高处理效果。所述脱氮反应器分为两级反应区，分别为一级反应区和二级反应区，每个反应区内部均配有搅拌装置。脱氮反应器一级反应区溢流出水进入二级反应区，可以增加废水停留时间，提高脱氮反应效果。所述除重反应器、多相分离区和脱氮反应器底部均为V型底，所述V型底均连接渣滤器或渣浓缩池。所述除重反应器入口处还连有静态混合器，所述静态混合器连接有两个加药装置，分别用于添加除重药剂和混凝剂，其中，所述除重药剂为硫化物，优选Na2S，混凝剂为聚合氯化铝。废水中重金属主要是铅，砷，锌等，采用硫化物沉淀去除率高，适用pH范围大。所述脱氮反应器还设有加药装置，用于添加脱氮药剂，所述脱氮药剂为NaClO。所述稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器还设有泵，用于提升废水经静态混合器或直接进入除重反应器。
其工作过程为：萃取废水经泵16提升，通过加药装置7、8分别添加除重药剂和混凝剂，经静态混合器4进入除重反应器1，除重反应器1中分为两级反应区，除重反应器一级反应区18和除重反应器二级反应区19，在搅拌器6的搅拌下，充分反应，产生的沉渣经除重反应器1的V型底排入渣滤器13，除重反应器1溢流出水由多相分离区2的进口10进入多相分离区2，多相分离区2内设有复合斜管填料5，促进除重反应的沉渣快速沉淀，多相分离区2内设有油水分离器11，多相分离区2内上层浮油流入油水分离器11，下层沉渣由V型底排入渣滤器13，油水分离器11上端设有排油口12连接有机相回收池14，下端设有排水口15通入多相分离区2内，多相分离区2通过脱氮反应器进水口17溢流进入脱氮反应器3，脱氮反应器3分为两级反应区，脱氮反应器一级反应区20和脱氮反应器二级反应区21，脱氮反应器3配有加药装置9，添加脱氮药剂，在搅拌器6的搅拌下，充分反应，溢流出水进入后续工艺继续处理。
实施例4
根据实施例3所述稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器处理稀土、钨钼萃取废水的过程及结果如下：重金属含量：15.6mg/L，氨氮浓度：50.2mg/L的稀土、钨钼萃取废水，经泵16提升，以进水流量10m3/h，通过加药装置7添加除重药剂，除重药剂投加量为25L/h，加药装置8添加混凝剂，投加量为20L/h，经静态混凝器4进入除重反应器1内进行除重反应，废水在除重反应器停留时间约为1h，在搅拌器6的搅拌下，充分反应，产生的沉渣经除重反应器1的V型底排入渣滤器13，除重反应器1溢流出水由多相分离区2的进口10进入多相分离区2，多相分离区2内设有复合斜管填料5，促进除重反应的沉渣快速沉淀，沉淀时间约为：3h，多相分离区2内设有油水分离器11，多相分离区2内上层浮油流入油水分离器11，下层沉渣由V型底排入渣滤器13，油水分离器11上端设有排油口12连接有机相回收池14，下端设有排水口15通入多相分离区2内，多相分离区2通过脱氮反应器进水口17溢流出水进入脱氮反应器3，通过加药装置9投加脱氮药剂，投加量为20L/h，萃取废水在脱氮反应器中停留时间约为2h，在搅拌器6的搅拌下，充分反应，溢流出水，出水重金属含量为：0.12mg/L，重金属去除率达到99.2%，出水氨氮浓度为：10.3mg/L，氨氮去除率达到79.41%。本发明稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器出水氨氮去除率可达到80%，如果进水氨氮过高，出水氨氮仍不能完全达标，可选择在后续处理装置中添加脱氮药剂NaClO，确保出水重金属浓度与氨氮浓度可同时达到稀土、钨钼工业污染物排放标准。
同样根据实施例4所述稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器处理稀土、钨钼萃取废水的过程处理不同萃取废水，其结果如表1所示：
表1 实施例3所述除重脱氮反应器处理稀土、钨钼萃取废水的结果
Claims (8)
1.一种稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，包括：除重反应器、多相分离区和脱氮反应器，所述除重反应器通过溢流出水口与多相分离区相接，所述多相分离区通过另一侧的溢流出水口与脱氮反应器相接，其中除重反应器、多相分离区和脱氮反应器顶部均设有盖板和废气收集管道，所述的多相分离区内设有复合斜管填料。
2.根据权利要求1所述的稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，其特征在于：所述多相分离区内加设油水分离器，所述油水分离器上端设有排油口，下端设有排水口，所述排油口连接有机相回收池，所述排水口连接多相分离区。
3.根据权利要求1或2所述的稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，其特征在于：所述除重反应器分为两级反应区，分别为一级反应区和二级反应区，每个反应区内部均配有搅拌装置。
4.根据权利要求3所述的稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，其特征在于：所述脱氮反应器分为两级反应区，分别为一级反应区和二级反应区，每个反应区内部均配有搅拌装置。
5.根据权利要求1或4任一项所述的稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，其特征在于：所述除重反应器、多相分离区和脱氮反应器底部均为V型底，所述V型底均连接渣滤器或渣浓缩池。
6.根据权利要求1或4任一项所述的稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，其特征在于：所述除重反应器入口处还连有静态混合器，所述静态混合器连接有两个加药装置，分别用于添加除重药剂和混凝剂。
7.根据权利要求1或4任一项所述的稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，其特征在于：所述脱氮反应器还设有加药装置，用于添加脱氮药剂。
8.根据权利要求1所述的稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器，其特征在于：所述稀土、钨钼萃取废水除重脱氮及有机相回收反应器还设有泵。
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