CN113060888A - 一种用于废水沉钒除铬的工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沉钒除铬技术领域，尤其涉及一种用于废水沉钒除铬的工艺及装置，解决了现有技术中钒和铬均为第一类污染物，是严控的污染物指标，如不除去会导致后面的盐中含有少量的钒、铬的残留，会对环境造成严重的危害，将导致硫酸钠成为危险废物而不能外售的问题。一种用于废水沉钒除铬的工艺及装置，包括提钒废水的预处理工段，第一步，通过化学还原除钒降铬，首先向原水中投加硫酸亚铁进行反应，接着回收钒酸铁进行生产，再加入二价铁进行反应，第二步，混凝沉降，向原水中加入絮凝剂聚酰胺进行混凝沉降。本发明有效去除了提钒废水中的有害物，保护了环境不受危害，且安全的产品可向外销售。

Description

一种用于废水沉钒除铬的工艺及装置

技术领域

本发明涉及沉钒除铬技术领域，尤其涉及一种用于废水沉钒除铬的工艺及装置。

背景技术

废水(wastewater)是指居民活动过程中排出的水及径流雨水的总称，它包括生活污水、工业废水和初雨径流入排水管渠等其它无用水，一般指经过一定技术处理后不能再循环利用或者一级污染后制纯处理难度达不到一定标准的水，工业废水直接流入渠道，江河，湖泊污染地表水，如果毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹，工业废水还可能渗透到地下水，污染地下水；如果周边居民采用被污染的地表水或地下水作为生活用水，会危害身体健康，重者死亡，工业废水渗入土壤，造成土壤污染。影响植物和土壤中微生物的生长，有些工业废水还带有难闻的恶臭，污染空气，工业废水中的有毒有害物质会被动植物的摄食和吸收作用残留在体内，而后通过食物链到达人体内，对人体造成危害，工业废水对环境的破坏是相当大的，20世纪的“八大公害事件”中的“水俣事件”和“富山事件”就是由于工业废水的污染。

根据《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）所提出的第一类污染物的概念，钒和铬均为第一类污染物，是严控的污染物指标，如不除去会导致后面的盐中含有少量的钒、铬的残留，会对环境造成严重的危害，将导致硫酸钠成为危险废物而不能外售。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于废水沉钒除铬的工艺及装置，解决了现有技术中钒和铬均为第一类污染物，是严控的污染物指标，如不除去会导致后面的盐中含有少量的钒、铬的残留，会对环境造成严重的危害，将导致硫酸钠成为危险废物而不能外售的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于废水沉钒除铬的工艺，包括以下步骤：

（1）提钒废水的预处理工段：

第一步：通过化学还原除钒降铬，首先向原水中投加硫酸亚铁进行反应，接着回收钒酸铁进行生产，再加入二价铁进行反应；

第二步：混凝沉降，向原水中加入絮凝剂聚酰胺进行混凝沉降，将沉淀池中的沉淀物通过螺杆泵抽出至板框压滤进行固液分离；

第三步：多级沉淀与过滤：沉淀池上清液经颗粒活性炭过滤器和精密过滤器除去废水中的固体悬浮颗粒；

第四步：树脂深度处理，经树脂系统吸附除去水中微量的钒、铬及其他的重金属；

第五步：洗脱，采用硫酸和氢氧化钠进行洗脱；

（2）元明粉生产工段：

第一步：MVR蒸发脱硝工序，经预处理后的废水与冷冻析出的芒硝进行混合，通过进料泵打入销冷凝水预热器和硝不凝气进行预热，预热温度达到100℃，进入一级硝蒸发器，经硝一级蒸发器蒸发后的料液经硝转料泵转入硝二级蒸发器，一级二级效蒸发器蒸发，产生硫酸钠离心后，进入后端干燥包装，产生的母液通过两级冷却，冷冻生产芒硝，以提高硫酸钠收率，一二两级硝蒸发器产生的二次蒸汽进入压缩机压缩，压缩机饱和温升12℃，经压缩后的二次蒸汽进入加热室冷凝，产生的冷凝水经硝冷凝水罐后通过硝冷凝水泵排出；

第二步：冷冻析硝工序，MVR热法脱硝产生的母液进入循环水冷却釜，通过循环水进行冷却，将料液温度从100℃冷却到40℃，冷却后的料液继续通过冷冻盐水进行冷冻，将料液由40℃冷却到10℃，冷却后料液进入离心机进行离心分离，产生固体芒硝，产生的芒硝与前端MVR原液进行混合，一起进入MVR系统，离心后的母液进入后端氯化钠混盐蒸发工段；

（3）氯化钠混盐蒸发工段：

冷冻析硝后的母液中氯化钠的含量大大增加，氯化钠和硫酸钠的含量分别为18.92%和3.22%，将该母液转移至单效蒸发，采用120℃蒸汽进行加热，控制蒸发量，产出干基氯化钠纯度大于90wt%的氯化钠杂盐，母液接近共饱和点，返回元明粉生产工段的MVR蒸发结晶器内，单效产生的二次蒸汽进入冷凝器，通过循环水进行冷凝，冷凝后的冷凝水进入盐冷凝水罐，之后通过盐冷凝水泵排出。

优选的，经过化学还原的废水的PH值为8-10。

优选的，元明粉生产工段的总处理量为30m3/h。

优选的，MVR蒸发脱硝工序中经预热的废水温度为90°-100°。

优选的，经MVR蒸发离心后的元明粉的干燥温度为160°-180°。

优选的，包括调节池、格栅、砂滤、管道混合器、反应釜、加药系统、反应池、加药系统、搅拌器、沉淀池、GAC颗粒活性炭过滤塔、精密过滤塔、反冲系统、螯合树脂系统、再生系统、强制循环蒸发器、进料预热器、蒸汽压缩机、稠厚器、双级推料离心机、搪玻璃冷冻析硝釜、双级推料离心机、盘式干燥器，空气预热器、布袋除尘器、单效蒸发器、冷凝水预热器、双级推料离心机。

本发明至少具备以下有益效果：

通过提钒废水的预处理工段、元明粉生产工段和氯化钠混盐蒸发工段的操作之后，可有效去除提钒废水中的钒与铬等重金属和悬浮物，形成无害化的精致盐水，再通过多次的混凝、沉淀以及过滤操作，有效去除了提钒废水中的有害物，保护了环境不受危害，且安全的产品可是向外销售。

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。

实施例一：

一种用于废水沉钒除铬的工艺，包括以下步骤。

（1）提钒废水的预处理工段：通过化学还原除钒降铬、混凝沉降、多级沉淀与过滤、树脂深度处理和洗脱的操作流程之后，可以有效的将废水中的钒、铬和重金属去除；

（2）元明粉生产工段：通过MVR蒸发脱硝工序、冷冻析硝工序和干燥包装工序的操作，将干燥后的产品首先放置于转料仓内，按照生产需求，分别采用设计的两条自动封装线进行包装，规格分别是吨袋和25kg小袋，包装好的元明粉入库待销；

（3）氯化钠混盐蒸发工段：通过控制蒸发量，产出干基氯化钠纯度大于90wt%的氯化钠杂盐，母液接近共饱和点，返回元明粉生产工段的MVR蒸发结晶器内。单效产生的二次蒸汽进入冷凝器，通过循环水进行冷凝，冷凝后的冷凝水进入盐冷凝水罐，之后通过盐冷凝水泵排出；

通过上述实施例可知：通过提钒废水的预处理工段、元明粉生产工段和氯化钠混盐蒸发工段的操作之后，可有效去除提钒废水中的钒与铬等重金属和悬浮物，形成无害化的精致盐水，再通过多次的混凝、沉淀以及过滤操作，有效去除了提钒废水中的有害物，保护了环境不受危害，且安全的产品可向外销售。

实施例二：

一种用于废水沉钒除铬的工艺的提钒废水的预处理工段，具体包括以下步骤：

第一步：通过化学还原除钒降铬，首先向原水中投加硫酸亚铁进行反应，接着回收钒酸铁进行生产，再加入二价铁进行反应；

第二步：混凝沉降，向原水中加入絮凝剂聚酰胺进行混凝沉降，将沉淀池中的沉淀物通过螺杆泵抽出至板框压滤进行固液分离；

第三步：多级沉淀与过滤：沉淀池上清液经颗粒活性炭过滤器和精密过滤器除去废水中的固体悬浮颗粒；

第四步：树脂深度处理，经树脂系统吸附除去水中微量的钒、铬及其他的重金属；

第五步：洗脱，采用硫酸和氢氧化钠进行洗脱，有效去除了提钒废水中的有害物，保护了环境不受危害，且安全的产品可向外销售。

实施例三：

一种用于废水沉钒除铬的工艺的元明粉生产工段，具体包括以下步骤：

第一步：MVR蒸发脱硝工序，经预处理后的废水与冷冻析出的芒硝进行混合，通过进料泵打入销冷凝水预热器和硝不凝气进行预热，预热温度达到100℃，进入一级硝蒸发器，经硝一级蒸发器蒸发后的料液经硝转料泵转入硝二级蒸发器，一级二级效蒸发器蒸发，产生硫酸钠离心后，进入后端干燥包装，产生的母液通过两级冷却，冷冻生产芒硝，以提高硫酸钠收率，一二两级硝蒸发器产生的二次蒸汽进入压缩机压缩，压缩机饱和温升12℃，经压缩后的二次蒸汽进入加热室冷凝，产生的冷凝水经硝冷凝水罐后通过硝冷凝水泵排出；

第二步：冷冻析硝工序，MVR热法脱硝产生的母液进入循环水冷却釜，通过循环水进行冷却，将料液温度从100℃冷却到40℃，冷却后的料液继续通过冷冻盐水进行冷冻，将料液由40℃冷却到10℃，冷却后料液进入离心机进行离心分离，产生固体芒硝，产生的芒硝与前端MVR原液进行混合，一起进入MVR系统，离心后的母液进入后端氯化钠混盐蒸发工段，干燥后的产品首先放置于转料仓内，按照生产需求，分别采用设计的两条自动封装线进行包装，规格分别是吨袋和25kg小袋，包装好的元明粉入库待销。

实施例四：

一种用于废水沉钒除铬的工艺的氯化钠混盐蒸发工段，具体包括以下步骤：冷冻析硝后的母液中氯化钠的含量大大增加，氯化钠和硫酸钠的含量分别为18.92%和3.22%，将该母液转移至单效蒸发，采用120℃蒸汽进行加热，控制蒸发量，产出干基氯化钠纯度大于90wt%的氯化钠杂盐，母液接近共饱和点，返回元明粉生产工段的MVR蒸发结晶器内，单效产生的二次蒸汽进入冷凝器，通过循环水进行冷凝，冷凝后的冷凝水进入盐冷凝水罐，之后通过盐冷凝水泵排出，通过高温蒸发有效的提高了氯化钠杂盐的干基氯化钠的纯度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种用于废水沉钒除铬的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）提钒废水的预处理工段：

第一步：通过化学还原除钒降铬，首先向原水中投加硫酸亚铁进行反应，接着回收钒酸铁进行生产，再加入二价铁进行反应；

第二步：混凝沉降，向原水中加入絮凝剂聚酰胺进行混凝沉降，将沉淀池中的沉淀物通过螺杆泵抽出至板框压滤进行固液分离；

第三步：多级沉淀与过滤：沉淀池上清液经颗粒活性炭过滤器和精密过滤器除去废水中的固体悬浮颗粒；

第四步：树脂深度处理，经树脂系统吸附除去水中微量的钒、铬及其他的重金属；

第五步：洗脱，采用硫酸和氢氧化钠进行洗脱；

（2）元明粉生产工段：

第一步：MVR蒸发脱硝工序，经预处理后的废水与冷冻析出的芒硝进行混合，通过进料泵打入销冷凝水预热器和硝不凝气进行预热，预热温度达到100℃，进入一级硝蒸发器，经硝一级蒸发器蒸发后的料液经硝转料泵转入硝二级蒸发器，一级二级效蒸发器蒸发，产生硫酸钠离心后，进入后端干燥包装，产生的母液通过两级冷却，冷冻生产芒硝，以提高硫酸钠收率，一二两级硝蒸发器产生的二次蒸汽进入压缩机压缩，压缩机饱和温升12℃，经压缩后的二次蒸汽进入加热室冷凝，产生的冷凝水经硝冷凝水罐后通过硝冷凝水泵排出；

第二步：冷冻析硝工序，MVR热法脱硝产生的母液进入循环水冷却釜，通过循环水进行冷却，将料液温度从100℃冷却到40℃，冷却后的料液继续通过冷冻盐水进行冷冻，将料液由40℃冷却到10℃，冷却后料液进入离心机进行离心分离，产生固体芒硝，产生的芒硝与前端MVR原液进行混合，一起进入MVR系统，离心后的母液进入后端氯化钠混盐蒸发工段；

（3）氯化钠混盐蒸发工段：

冷冻析硝后的母液中氯化钠的含量大大增加，氯化钠和硫酸钠的含量分别为18.92%和3.22%，将该母液转移至单效蒸发，采用120℃蒸汽进行加热，控制蒸发量，产出干基氯化钠纯度大于90wt%的氯化钠杂盐，母液接近共饱和点，返回元明粉生产工段的MVR蒸发结晶器内，单效产生的二次蒸汽进入冷凝器，通过循环水进行冷凝，冷凝后的冷凝水进入盐冷凝水罐，之后通过盐冷凝水泵排出。

2.根据权利要求1的一种用于废水沉钒除铬的工艺，其特征在于，经过化学还原的废水的PH值为8-10。

3.根据权利要求1的一种用于废水沉钒除铬的工艺，其特征在于，元明粉生产工段的总处理量为30m3/h。

4.根据权利要求1的一种用于废水沉钒除铬的工艺，其特征在于，MVR蒸发脱硝工序中经预热的废水温度为90°-100°。

5.根据权利要求1的一种用于废水沉钒除铬的工艺，其特征在于，经MVR蒸发离心后的元明粉的干燥温度为160°-180°。

6.一种用于废水沉钒除铬的装置，其特征在于，包括调节池、格栅、砂滤、管道混合器、反应釜、加药系统、反应池、加药系统、搅拌器、沉淀池、GAC颗粒活性炭过滤塔、精密过滤塔、反冲系统、螯合树脂系统、再生系统、强制循环蒸发器、进料预热器、蒸汽压缩机、稠厚器、双级推料离心机、搪玻璃冷冻析硝釜、双级推料离心机、盘式干燥器，空气预热器、布袋除尘器、单效蒸发器、冷凝水预热器、双级推料离心机。