公布日：2023.10.31
申請日：2023.07.06
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/70(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/42(2023.01)N;C02F1
/00(2023.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理含釩廢水的方法及系統(tǒng)。該方法包括：(1)將含釩廢水與亞鐵鹽混合進(jìn)行反應(yīng)，然后加入沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)后的混合體系的pH值調(diào)節(jié)至9-14，固液分離；(2)將經(jīng)固液分離后得到的液相作為含釩廢水重復(fù)進(jìn)行步驟(1)N次，N≥1；(3)將步驟(2)中得到的液相部分過濾，然后將濾液經(jīng)過分子篩處理，得到處理后的廢水。本發(fā)明方法將化學(xué)沉淀法與分子篩材料相結(jié)合，并精準(zhǔn)控制化學(xué)沉淀過程中的pH值，能夠有效去除含釩廢水中的重金屬釩，使得處理后的廢水中的總釩排放值低于1.0mg/L。
權(quán)利要求書
1.一種處理含釩廢水的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：(1)將含釩廢水與亞鐵鹽混合進(jìn)行反應(yīng)，然后加入沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)后的混合體系的pH值調(diào)節(jié)至9-14，固液分離；(2)將經(jīng)固液分離后得到的液相作為含釩廢水重復(fù)進(jìn)行步驟(1)N次，N≥1；(3)將步驟(2)中得到的液相部分過濾，然后將濾液經(jīng)過分子篩處理，得到處理后的廢水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述分子篩為介孔分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述介孔分子篩的孔徑為20-50nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述含釩廢水中的釩離子的濃度為15-100mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述含釩廢水中的釩離子、所述亞鐵鹽與所述沉淀劑的用量的摩爾比為1：0.5-0.9：1-2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，將反應(yīng)后的混合體系的pH值調(diào)節(jié)至9-10。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，N為1-5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，步驟(1)還包括：加入沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)后加入絮凝劑和/或助凝劑。
9.一種處理含釩廢水的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于實施權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其特征在于，該系統(tǒng)包括依次連接的還原沉淀單元、過濾裝置(6)以及分子篩材料裝置(7)，其中，所述還原沉淀單元包括至少2個依次連接的還原沉淀裝置(9)，所述還原沉淀裝置(9)包括依次連接的還原反應(yīng)裝置(1)、中和反應(yīng)裝置(2)和沉淀裝置(4)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述還原沉淀裝置(9)還包括位于中和反應(yīng)裝置(2)與沉淀裝置(4)之間的絮凝裝置(3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述還原沉淀單元包括2-6個依次連接的所述還原沉淀裝置(9)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括與沉淀裝置(4)連接的沉淀儲存裝置(5)，用于收集來自沉淀裝置(4)產(chǎn)生的沉淀污泥。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中利用單一處理工藝去除含釩廢水效果較差的問題，從而提出了一種處理含釩廢水的方法及系統(tǒng)。該方法將還原沉淀法與分子篩材料吸附相結(jié)合來去除含釩廢水中的重金屬釩，同時精準(zhǔn)控制化學(xué)沉淀過程中的pH值，使經(jīng)過至少一次還原沉淀除釩后的廢水利用分子篩材料的吸附-離子交換功能脫除重金屬釩，使得處理后的廢水中的總釩排放值低于1.0mg/L，從而滿足國家的標(biāo)準(zhǔn)要求。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種處理含釩廢水的方法，該方法包括以下步驟：
(1)將含釩廢水與亞鐵鹽混合進(jìn)行反應(yīng)，然后加入沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)后的混合體系的pH值調(diào)節(jié)至9-14，固液分離；
(2)將經(jīng)固液分離后得到的液相作為含釩廢水重復(fù)進(jìn)行步驟(1)N次，N≥1；
(3)將步驟(2)中得到的液相部分過濾，然后將濾液經(jīng)過分子篩處理，得到處理后的廢水。
優(yōu)選地，在步驟(3)中，所述分子篩為介孔分子篩。更優(yōu)選地，在步驟(3)中，所述介孔分子篩的孔徑為20-50nm。
優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述含釩廢水中的釩離子的濃度為15-100mg/L。
優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述含釩廢水中的釩離子、所述亞鐵鹽與所述沉淀劑的用量的摩爾比為1：0.5-0.9：1-2。
優(yōu)選地，在步驟(1)中，將反應(yīng)后的混合體系的pH值調(diào)節(jié)至9-10。
優(yōu)選地，N為1-5。
優(yōu)選地，步驟(1)還包括：加入沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)后加入絮凝劑和/或助凝劑。
本發(fā)明第二方面提供了一種處理含釩廢水的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于實施上述所述的方法，該系統(tǒng)包括依次連接的還原沉淀單元、過濾裝置以及分子篩材料裝置，其中，所述還原沉淀單元包括至少2個依次連接的還原沉淀裝置，所述還原沉淀裝置包括依次連接的還原反應(yīng)裝置、中和反應(yīng)裝置和沉淀裝置。
優(yōu)選地，所述還原沉淀裝置還包括位于中和反應(yīng)裝置與沉淀裝置之間的絮凝裝置。
優(yōu)選地，所述還原沉淀單元包括2-6個依次連接的所述還原沉淀裝置。
優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括與沉淀裝置連接的沉淀儲存裝置，用于收集來自沉淀裝置產(chǎn)生的沉淀污泥。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明中，將化學(xué)沉淀法與分子篩材料相結(jié)合，并精準(zhǔn)控制化學(xué)沉淀過程中的pH值，使經(jīng)過至少一次還原沉淀除釩后的廢水利用分子篩材料的吸附-離子交換功能脫除重金屬釩，能夠有效去除含釩廢水中的重金屬釩，使得處理后的廢水中的總釩排放值低于1.0mg/L；
(2)本發(fā)明中，分子篩材料可再生利用，二次污染問題減少，資源化利用率高；
(3)本發(fā)明中，利用化學(xué)沉淀法與分子篩材料相結(jié)合處理高濃度含釩廢水，不僅可以高效去除重金屬釩，而且可操作性強(qiáng)，處理及運行成本低。
（發(fā)明人：孫彩娟;王成剛;郭鵬昊）
