CN109205873B - 一种湿法石煤提钒废水净化处理方法 - Google Patents

一种湿法石煤提钒废水净化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，包括以下步骤：S1将电石渣加水搅拌并调节含水量至60～70％，压滤后得电石渣浆；S2在S1中电石渣浆中加入其重量5～15％的尾矿渣，搅拌1～5min，得分散液；S3将废水引入处理池中，向处理池中加入占废水重量5～20％S2中分散液，搅拌2～8min；S4在经S3处理后的废水中加入占其重量50～70％S1中所得电石渣浆，继续搅拌1～4min，静置10～30min；S5收集S4中上清液，向上清液中加入S1中电石渣浆，继续搅拌并调节pH至9～10，静置10～30min后压滤；S6收集S4中所得下层沉淀和S5中滤饼，混合后进行压滤，将所得滤液与S4中废水合并处理；S7收集S5中滤液即为废水净化后所得的洁净水。本发明无需添加碳酸钠、PAC、PAM等化学药剂，步骤较为简单；还能除去废水中的砷、氟等有毒物。

Description

一种湿法石煤提钒废水净化处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水净化处理技术领域，尤其涉及一种湿法石煤提钒废水净化处理方法。
背景技术
石煤为我国特有的一种钒矿资源。在湿法石煤提钒工艺中，特别是湿法石煤提钒工艺中，会产生大量的酸性工业废水，废水中含有大量的金属离子，如Fe+3、Fe+2、Pb+2、Zn+2、Cu+2、Cd+2、Hg+2，等，同时还含有砷、氟等有毒物质，如不对其进行净化而直接向环境排放，将会造成严重的生态破坏。
中国发明CN101759313A提供一种石煤提钒高盐浓度富重金属废水的资源化处理方法，该方法采用饱和石灰乳对废水pH值进行调节，向其中加入碳酸钠、PAC、PAM，进行沉淀处理，然后对上清液进行电渗析脱盐处理，等一系列的操作步骤，得到经处理后的水，实现了废水处理的零排放和资源化利用。
该处理方法仅对废水进行调整pH值，添加各种化学药剂进行沉淀等操作，同时经沉淀后的上清液还需要电渗析处理，步骤较为繁琐且并没有除去废水中所含的有毒物质砷、氟等。
因此，还需要提供一种不同思路的废水处理方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，将电石渣制备成电石渣浆，同时在电石渣浆中添加石煤提钒尾矿渣形成分散液，将分散液和电石渣浆添加到废水中，进行沉淀等处理，除去重金属的同时还除去了砷、氟等有毒物质，得到洁净水，提供了一种新的石煤提钒废水处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，包括以下步骤：
S1将电石渣加水搅拌并调节含水量至60～70％，压滤后得电石渣浆，压滤使得渣浆中所含的较大颗粒得以除去，如矽铁等杂质；
S2在S1中所得电石渣浆中加入其重量5～15％的尾矿渣，搅拌1～5min，得分散液；
S3将废水引入处理池中，向处理池中加入占废水重量5～20％S2中所得分散液，搅拌2～8min；
S4在经S3处理后的废水中加入占其重量50～70％S1中所得电石渣浆，继续搅拌1～4min，静置10～30min；
S5收集S4中所得上清液，向上清液中加入S1中所得电石渣浆，继续搅拌并调节pH至9～10，静置10～30min后压滤；
S6收集S4中所得下层沉淀和S5中所得滤饼，混合后进行压滤，将所得滤液与S4中废水合并处理；
S7收集S5中滤液即为废水净化后所得的洁净水。
进一步地，S2中尾矿渣为湿法石煤提钒产生的尾矿经粉碎后所得。
进一步地，尾矿渣的粒径为1～3mm。
进一步地，尾矿渣的含水量为2～5％。
进一步地，将S6中所得滤饼干燥至含水量为3～5％，用于建筑辅材。
进一步地，将S7中所得洁净水用于石煤提钒工艺。
进一步地，S1中压滤采用箱式压滤机进行，采用孔径为2～3mm的单层滤网。
进一步地，S5和S6中压滤采用板框压滤机进行，滤布的层数为10～15层。
进一步地，在压滤前采用脱水筛进行渣-水分离处理，能够提前拦截固形物，减轻后续板框压滤机的处理压力。
进一步地，S1中电石渣含水量为4～6％。
上述技术方案中，电石渣为电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。1t电石加水可生成300多kg乙炔气，同时生成10t含固量约12％的工业废液，俗称电石渣浆；电石渣浆和分散液加入废水中后，能快速与废水中所含的金属离子，如Fe+3、Fe+2、Pb+2、Zn+2、Cu+2、Cd+2、Hg+2，等，形成胶体，同时，随pH值的上升，还能促进废水中的砷、氟等有毒物形成难溶盐(亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙等)，进而产生沉淀而被除去；S3、S4和S5中的搅拌操作，促进胶体形成的同时，能够起到增气的作用，使得Fe+2和As+3分别被氧化成Fe+3和As+5，增强沉淀效果。
与现有的技术相比，本发明有以下有益之处：
1)无需添加碳酸钠、PAC、PAM等化学药剂，沉淀上清液无需进行电渗析处，步骤较为简单；
2)加入尾矿渣形成的分散液，进入废水体系后，Fe(OH)3、Pb(OH)2、Zn(OH)2等胶体将尾矿渣和其他难溶性杂质包裹起来，增加了杂质的重量，在后续进行静置时，能够加速沉淀，使得上清液与难溶性杂质得以有效分离；
3)在废水中分别加入分散液和电石渣浆，加入分散液能在废水中快速建立胶体体系并促进形成难溶性杂质的形成，同时实现对难溶性杂质进行包裹；继续加入电石渣浆，能够继续对废水中的金属离子进行沉淀，以达到有效净化的目的；
4)除了能除去金属离子外，还能除去废水中的砷、氟等有毒物；
5)对电石渣和石煤提钒尾矿渣进行了再次利用，并提供了能供再次利用的洁净水和用于建筑辅材的新型建材，提供了资源的利用率和减小了对环境的污染；
6)对电石渣中的有价合金物矽铁进行了分离回收。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，包括以下步骤：
S1取50kg含水量为4％的电石渣，加水调节含水量至60％(期间伴随搅拌)，经压滤后得到电石渣浆；
S2取10kgS1中所得电石渣浆，向其中加入0.5kg尾矿渣，搅拌1min，得分散液；
S3向处理池中引入25kg废水，并向处理池中加入1.25kgS2中所得分散液，搅拌2min；
S4在经S3处理后的废水中加入12.5kgS1中所得电石渣浆，继续搅拌1min，静置10min；
S5收集S4中所得上清液，向上清液中加入S1中所得电石渣浆，继续搅拌并调节pH至9，静置10min后，过脱水筛进行初步渣-水分离，然后对分离所得液体进行压滤；
S6收集S4中所得下层沉淀和S5中所得滤饼(包括板框压滤机形成的滤饼和脱水筛拦截的固形物)，混合后进行压滤，将所得滤液与S4中废水合并处理；
S7收集S5中滤液即为废水净化后所得的洁净水；
其中，尾矿渣的粒径为1mm，含水量为2％；S1中压滤采用箱式压滤机进行，采用孔径为2mm的单层滤网；S5和S6中压滤采用板框压滤机进行，滤布的层数为10层。
实施例2
一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，包括以下步骤：
S1取50kg含水量为5％的电石渣，加水调节含水量至65％(期间伴随搅拌)，经压滤后得到电石渣浆；
S2取10kgS1中所得电石渣浆，向其中加入1kg尾矿渣，搅拌3min，得分散液；
S3向处理池中引入25kg废水，并向处理池中加入2.5kgS2中所得分散液，搅拌5min；
S4在经S3处理后的废水中加入15kgS1中所得电石渣浆，继续搅拌2.5min，静置20min；
S5收集S4中所得上清液，向上清液中加入S1中所得电石渣浆，继续搅拌并调节pH至9.5，静置20min后，过脱水筛进行初步渣-水分离，然后对分离所得液体进行压滤；
S6收集S4中所得下层沉淀和S5中所得滤饼(包括板框压滤机形成的滤饼和脱水筛拦截的固形物)，混合后进行压滤，将所得滤液与S4中废水合并处理；
S7收集S5中滤液即为废水净化后所得的洁净水；
其中，尾矿渣的粒径为2mm，含水量为3.5％；S1中压滤采用箱式压滤机进行，采用孔径为2.5mm的单层滤网；S5和S6中压滤采用板框压滤机进行，滤布的层数为12层。
实施例3
一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，包括以下步骤：
S1取50kg含水量为6％的电石渣，加水调节含水量至70％(期间伴随搅拌)，经压滤后得到电石渣浆；
S2取10kgS1中所得电石渣浆，向其中加入1.5kg尾矿渣，搅拌5min，得分散液；
S3向处理池中引入25kg废水，并向处理池中加入5kgS2中所得分散液，搅拌8min；
S4在经S3处理后的废水中加入17.5kgS1中所得电石渣浆，继续搅拌4min，静置30min；
S5收集S4中所得上清液，向上清液中加入S1中所得电石渣浆，继续搅拌并调节pH至10，静置30min后，过脱水筛进行初步渣-水分离，然后对分离所得液体进行压滤；
S6收集S4中所得下层沉淀和S5中所得滤饼(包括板框压滤机形成的滤饼和脱水筛拦截的固形物)，混合后进行压滤，将所得滤液与S4中废水合并处理；
S7收集S5中滤液即为废水净化后所得的洁净水；
其中，尾矿渣的粒径为3mm，含水量为5％；S1中压滤采用箱式压滤机进行，采用孔径为3mm的单层滤网；
S5和S6中压滤采用板框压滤机进行，滤布的层数为15层。
以上实施例1～3中，S2中尾矿渣均为湿法石煤提钒产生的尾矿经粉碎后所得；将S6中所得滤饼分别干燥至含水量为3％、4％和5％，均可以用于建筑辅材；
同时，将S7中所得洁净水可以用于石煤提钒工艺和用于电石渣浆和分散液的制备。
取实施例1～3所得的洁净水进行重金属及有毒物含量分析，结果显示洁净水中重金属含量均符合排放标准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1将电石渣加水搅拌并调节含水量至60～70％，压滤后得电石渣浆；
S2在S1中所得电石渣浆中加入其重量5～15％的尾矿渣，搅拌1～5min，得分散液；
S3将废水引入处理池中，向处理池中加入占废水重量5～20％S2中所得分散液，搅拌2～8min；
S4在经S3处理后的废水中加入占其重量50～70％S1中所得电石渣浆，继续搅拌1～4min，静置10～30min；
S5收集S4中所得上清液，向上清液中加入S1中所得电石渣浆，继续搅拌并调节pH至9～10，静置10～30min后压滤；
S6收集S4中所得下层沉淀和S5中所得滤饼，混合后进行压滤，将所得滤液与S4中废水合并处理；
S7收集S5中滤液即为废水净化后所得的洁净水。
2.根据权利要求1所述的一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于：S2中尾矿渣为湿法石煤提钒产生的尾矿经粉碎后所得。
3.根据权利要求2所述的一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于：尾矿渣的粒径为1～3mm。
4.根据权利要求3所述的一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于：尾矿渣的含水量为2～5％。
5.根据权利要求1所述的一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于：将S6中所得滤饼干燥至含水量为3～5％，用于建筑辅材。
6.根据权利要求1所述的一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于：将S7中所得洁净水用于石煤提钒工艺。
7.根据权利要求1所述的一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于：S1中压滤采用箱式压滤机进行，采用孔径为2～3mm的单层滤网。
8.根据权利要求1所述的一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于：S5和S6中压滤采用板框压滤机进行，滤布的层数为10～15层。
9.根据权利要求8所述的一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于：在S5中压滤前采用脱水筛处理。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的一种湿法石煤提钒废水净化处理方法，其特征在于：S1中电石渣含水量为4～6％。
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