CN105461140A - 一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统及方法，系统主要包括依次连通设置的结晶母液收集槽、脱氨锅、交后液收集槽、pH调节池、交后液板框压滤机、压滤后交后液储槽、D318大孔树脂回收柱、除重综合处理池、除重板框压滤机、混合收集池、氨氮处理池、pH微调池、澄清池，还包括洗钠洗氯水收集池，所述洗钠洗氯水收集池与混合收集池连接。所述回收方法包括结晶母液的脱氨处理、交后液及结晶母液废水的钨回收、交后液及结晶母液废水的除重综合处理、洗钠水、洗氯水的回收和处理、氨氮、COD深度处理、pH微调和澄清，本方法对废水中的多种成份具有很好的回收或处理效果，具有流程短、投资成本低等优点。

Description

一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统及方法

技术领域

本发明涉及一种废水综合处理及回收系统及方法，特别涉及一种离子交换法冶炼钨的废水综合处理回收系统及方法。

背景技术

随着钨资源的日益减少，环保和清洁生产的需要，提高金属回收率、废水达标排放、节能减排、降低生产成本等目标成为生产企业提高核心竞争力的根本。离子交换法生产仲钨酸铵的过程中会产生大量的废水，主要包括交后液、洗纳水、洗氨水、和结晶母液四种，废水中主要含有钨、碱、氯离子、氨氮、COD、少量砷、氟离子等元素。由于废水中的成份复杂，由于传统的废水处理方法效果单一，无法同时实现多种成份的同时处理，因此处理效果欠佳，也需要花费较大的成本来确保各项指标达标。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统及方法。通过对不同废水先进行分段处理后混合综合处理，具有流程短、设施设备少、处理效果好等优点。

为实现上述目的，本发明提供一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统，其特征在于，主要包括依次连通设置的结晶母液收集槽、脱氨锅、交后液收集槽、pH调节池、交后液板框压滤机、压滤后交后液储槽、D318大孔树脂回收柱、除重综合处理池、除重板框压滤机、混合收集池、氨氮处理池、pH微调池、澄清池，还包括洗钠洗氯水收集池，所述洗钠洗氯水收集池与混合收集池连接。

进一步地，还包括浓硫酸储槽及浓硫酸计量槽，所述浓硫酸储槽通过防腐泵连通至浓硫酸计量槽，所述浓硫酸计量槽与pH调节池连通。

进一步地，还包括物质E储槽及物质E计量槽，所述物质E储槽通过防腐泵连通至物质E计量槽，所述物质E计量槽与氨氮处理池连通。

进一步地，还包括酸、碱储槽，所述酸、碱储槽连接至pH微调池。

进一步地，在洗钠洗氯水收集池旁还设置有与之连接的废水回收沉淀收集池，所述废水回收沉淀收集池同时连接设置板框压滤机。

进一步地，pH调节池与除重综合处理池上设置风机。

本发明的同时还提供了一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收方法，主要包括以下步骤：

1）结晶母液的脱氨处理

结晶母液废水先加入碱，调节pH至规定的值，泵入蒸发反应脱氨锅，进行蒸发脱氨，当废水中的氨氮低于300mg/l时，输入至交后液收集槽，与交后液进行混合；

2）交后液及结晶母液废水的钨回收

交后液与脱氨后的结晶母液的混合液，一起排入pH调节池，曝气均匀，加入硫酸，调节废水的pH至规定的值，调节后的废水，经过交后液板框压滤机，除去废水中的沉淀，清液经过D318大孔树脂回收柱吸附废水中的钨；

3）交后液及结晶母液废水的除重综合处理

经过钨回收后的废水则直接排入除重综合处理池，进行砷、氨氮、COD、氟离子等综合处理；其流程为废水先经过曝气均匀后，通过取样化验分析，按要求加入所需的物质A，曝气均匀后反应半小时，再加入所需的物质B，曝气均匀后反应半小时，再加入所需的物质C，曝气均匀后反应半小时，再加入所需的物质D，化验分析达到所需要求后，经过除重板框压滤机，过滤除去废水中的沉淀渣，过滤后的清液排入废水混合收集池；

4）洗钠水、洗氯水的回收和处理

把洗氯前期高氨氮的废水排入废水混合收集池，进行后续氨氮、COD深度处理，而较干净对生产无影响的洗钠水和后期洗氯水则直接排入废水回收沉淀收集池，再通过板框压滤机进行过滤；

5）氨氮、COD深度处理

废水混合收集池中的废水排入至氨氮处理池，由于处理后的废水中主要含有氨氮和COD，通过取样化验分析，加入所需的物质E，搅拌反应均匀，取样化验，在运行正常情况下，氨氮的浓度均低于5mg/l，COD的浓度均低于60mg/l，如出现超标，则适当补加所需的物质6）pH微调和澄清

经过步骤5）处理后的废水排入pH微调池，通过加入少量的液碱或硫酸，调节废水pH，微调pH后的废水排入澄清池，经过澄清降低废水中的SS后，外排。

进一步地，所述步骤2）中D318大孔树脂回收柱吸附饱和后，通过碱解吸，解吸所得的溶液则用来配制成交前液。

进一步地，所述步骤6）中pH微调池中调节废水的pH处于6-9的范围内。

进一步地，所述步骤3）中物质A中含有能沉淀重金属的钙离子，物质B为硫酸亚铁，物质C为聚合氯化铝，物质D为聚丙烯酰胺，步骤5）中物质E为除氨剂。

有益效果：（1）本工艺对废水中钨回收效果好、回收率高，在原有金属回收率的基础上，提高1.5%，总的金属回收率达到98%以上，且回收方法简单，回收成本低，回收的含钨溶液可直接返回生产工序使用，并不生产其他污染。

（2）本工艺对氨氮、pH、COD、砷、氟具有很好的处理效果，氨氮和砷的去除率达95%以上，COD去除率达85%以上，当氟离子浓度在一定范围内也具有很好的效果。

（3）本工艺具有流程短、设计简单、设施设备少、处理回收效果好、投资成本低等优点。

附图说明

图1为本发明废水综合处理回收系统结构图;

图2为本发明废水综合处理回收方法流程图。

具体实施方式

钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统，主要包括依次连通设置的结晶母液收集槽1、脱氨锅2、交后液收集槽3、pH调节池4、交后液板框压滤机5、压滤后交后液储槽6、D318大孔树脂回收柱7、除重综合处理池8、除重板框压滤机9、混合收集池10、氨氮处理池11、pH微调池12、澄清池13，还包括洗钠洗氯水收集池16，所述洗钠洗氯水收集池16与混合收集池10连接。所述pH调节池4同时还与浓硫酸计量槽14，所述浓硫酸储槽15通过防腐泵连通至浓硫酸计量槽14，在所述氨氮处理池11旁还设置有与之连通的物质E计量槽17，所述物质E储槽18通过防腐泵连通至物质E计量槽17，pH调节池4与除重综合处理池8上分别设置有用于曝气的风机19、20。在洗钠洗氯水收集池16旁还设置有与之连接的废水回收沉淀收集池21，所述废水回收沉淀收集池21上连接有板框压滤机22，所述pH微调池12上还连接有酸、碱储槽23。

离子交换法生产APT主要存在交后液、洗钠水、洗氯水和结晶母液四种废水，废水中主要含有钨、碱、氯离子、氨氮、COD、少量砷、氟离子等元素。此四种废水先经过分段处理和回收，再混合进行综合处理。

具体处理方法包括以下步骤：

1、结晶母液的脱氨处理

结晶母液废水中主要含有氨氮、钨、COD和少量的砷，此废水先经过加入碱，调节pH至规定的值，泵入蒸发反应脱氨锅，进行蒸发脱氨，当废水中的氨氮低于300mg/l时，输入至交后液收集槽，与交后液进行混合，排入pH调节池。

交后液及结晶母液废水的钨回收

交后液废水中主要含有碱、钨、氨氮、COD、氟离子及少量的砷，交后液与脱氨后的结晶母液的混合液，一起排入pH调节池，曝气均匀，加入硫酸，调节废水的pH至规定的值，调节后的废水，经过交后液板框压滤机，除去废水中的沉淀，清液经过D318大孔弱碱性阴离子交换树脂回收柱吸附废水中的钨，树脂回收柱吸附饱和后，通过碱解吸，解吸所得的溶液则用来配制成交前液。通过此回收工艺，金属回收率由原来的96.5%提高至98%以上。

交后液及结晶母液废水的除重综合处理

经过钨回收后的废水则直接排入除重综合处理池，进行砷、氨氮、COD、氟离子等综合处理。通过此种综合处理方法，能很好的去除废水中的砷，使之达标，并能对氨氮、COD、氟起到能很好的处理效果，降低其在废水中浓度，减少后续氨氮、COD处理工艺的压力。其流程为废水先经过曝气均匀后，通过取样化验分析，按要求加入所需的含有能沉淀重金属的钙离子的物质A，曝气均匀后反应半小时，再加入所需的物质B硫酸亚铁，曝气均匀后反应半小时，再加入所需的物质C聚合氯化铝，曝气均匀后反应半小时，再加入所需的物质D聚丙烯酰胺，化验分析达到所需要求后，经过除重板框压滤机，过滤除去废水中的沉淀渣，过滤后的清液排入废水混合收集池，进行后续氨氮、COD深度处理。

洗钠水、洗氯水的回收和处理

洗钠水中主要含有少量的碱和固体杂质，洗氯水前期含有大部分的氨氮和固体杂质，后期较干净，杂质较少。因此对此两种水进行分段处理回收，把洗氯前期高氨氮的废水排入废水混合收集池，进行后续氨氮、COD深度处理，而较干净对生产无影响的洗钠水和后期洗氯水则排入废水回收沉淀收集池，再通过板框压滤机进行过滤，清液直接配制交前液，减少废水的排放量。在原来的基础上，生产每吨APT可减少废水20吨。

氨氮、COD深度处理

废水混合收集池中的废水主要含有氨氮和COD，通过取样化验分析，加入所需的物质E，搅拌反应均匀，取样化验，在运行正常情况下，氨氮的浓度均低于5mg/l，COD的浓度均低于60mg/l，如出现超标，则适当补加所需的除氨剂，从而达到所需的标准。此处理方法处理简单，反应速率快，效果理想。

pH微调和澄清

经过上述处理后，废水的pH会存在小范围的变动，再通过加入少量的液碱或硫酸，调节废水pH，使废水pH处于6-9的范围内，经过澄清降低废水中的SS后，外排。

年产3000吨APT的生产负荷，此工艺总投资仅为400万，生产每吨APT废水处理费用约1000元，如回收的金属和废水计入处理成本，按每公斤三氧化钨为100元计算，则生产每吨APT盈利320元，为钨冶炼提供一种切实有效、经济的废水综合处理及回收工艺。

Claims (10)

1.一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收方法，主要包括以下步骤：

1）结晶母液的脱氨处理

结晶母液废水先加入碱，调节pH至规定的值，泵入蒸发反应脱氨锅，进行蒸发脱氨，当废水中的氨氮低于300mg/l时，输入至交后液收集槽，与交后液进行混合；

2）交后液及结晶母液废水的钨回收

交后液与脱氨后的结晶母液的混合液，一起排入pH调节池，曝气均匀，加入硫酸，调节废水的pH至规定的值，调节后的废水，经过交后液板框压滤机，除去废水中的沉淀，清液经过D318大孔树脂回收柱吸附废水中的钨；

3）交后液及结晶母液废水的除重综合处理

经过钨回收后的废水则直接排入除重综合处理池，进行砷、氨氮、COD、氟离子等综合处理；其流程为废水先经过曝气均匀后，通过取样化验分析，按要求加入所需的物质A，曝气均匀后反应半小时，再加入所需的物质B，曝气均匀后反应半小时，再加入所需的物质C，曝气均匀后反应半小时，再加入所需的物质D，化验分析达到所需要求后，经过除重板框压滤机，过滤除去废水中的沉淀渣，过滤后的清液排入废水混合收集池；

4）洗钠水、洗氯水的回收和处理

把洗氯前期高氨氮的废水排入废水混合收集池，进行后续氨氮、COD深度处理，而较干净对生产无影响的洗钠水和后期洗氯水则直接排入废水回收沉淀收集池，再通过板框压滤机进行过滤；

5）氨氮、COD深度处理

废水混合收集池中的废水排入至氨氮处理池，由于处理后的废水中主要含有氨氮和COD，通过取样化验分析，加入所需的物质E，搅拌反应均匀，取样化验，在运行正常情况下，氨氮的浓度均低于5mg/l，COD的浓度均低于60mg/l，如出现超标，则适当补加所需的物质E，从而达到所需的标准；

6）pH微调和澄清

经过步骤5）处理后的废水排入pH微调池，通过加入少量的液碱或硫酸，调节废水pH，微调pH后的废水排入澄清池，经过澄清降低废水中的SS后，外排。

2.根据权利要求1所述的，一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收方法，其特征在于，所述步骤2）中D318大孔树脂回收柱吸附饱和后，通过碱解吸，解吸所得的溶液则用来配制成交前液。

3.根据权利要求1所述的一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收方法，其特征在于，所述步骤6）中pH微调池中调节废水的pH处于6-9的范围内。

4.根据权利要求1所述的一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收方法，其特征在于，所述步骤3）中物质A中含有能沉淀重金属的钙离子，物质B为硫酸亚铁，物质C为聚合氯化铝，物质D为聚丙烯酰胺，步骤5）中物质E为除氨剂。

5.一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统，其特征在于，主要包括依次连通设置的结晶母液收集槽、脱氨锅、交后液收集槽、pH调节池、交后液板框压滤机、压滤后交后液储槽、D318大孔树脂回收柱、除重综合处理池、除重板框压滤机、混合收集池、氨氮处理池、pH微调池、澄清池，还包括洗钠洗氯水收集池，所述洗钠洗氯水收集池与混合收集池连接。

6.根据权利要求5所述的一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统，其特征在于，还包括浓硫酸储槽及浓硫酸计量槽，所述浓硫酸储槽通过防腐泵连通至浓硫酸计量槽，所述浓硫酸计量槽与pH调节池连通。

7.根据权利要求5所述的一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统，其特征在于，还包括物质E储槽及物质E计量槽，所述物质E储槽通过防腐泵连通至物质E计量槽，所述物质E计量槽与氨氮处理池连通。

8.根据权利要求5所述的一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统，其特征在于，还包括酸、碱储槽，所述酸、碱储槽连接至pH微调池。

9.根据权利要求5所述的一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统，其特征在于，在洗钠洗氯水收集池旁还设置有与之连接的废水回收沉淀收集池，所述废水回收沉淀收集池同时连接设置板框压滤机。

10.根据权利要求5所述的一种钨冶炼离子交换法废水综合处理回收系统，其特征在于，pH调节池与除重综合处理池上设置风机。