公布日：2023.11.10

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;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/76(2023.01)N;C02F1

/28(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N

摘要

本發明涉及工業廢水處理技術領域，具體涉及一種處理含釩含砷廢水的方法及系統。該方法包括將含釩含砷廢水與亞鐵鹽混合進行反應，然后加入沉淀劑進行反應，將反應后的混合體系的pH值調節至9‑14，固液分離；將分離得到的液相、氧化劑與亞鐵鹽混合進行反應，然后加入沉淀劑進行反應，將反應后的混合體系的pH值調節至6‑8，再次固液分離；再次分離得到的液相部分過濾、吸附，得到處理后的廢水。使最終得到的廢水中的總釩排放值低于1.0mg/L，總砷排放值低于0.5mg/L，滿足國家規定的工業廢水排放標準中關于釩砷排放的要求。

權利要求書

1.一種處理含釩含砷廢水的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：(1)將含釩含砷廢水與第一亞鐵鹽混合進行反應，然后加入第一沉淀劑進行反應，將反應后的混合體系的pH值調節至9-14，固液分離；(2)將步驟(1)經固液分離得到的液相與氧化劑、第二亞鐵鹽混合進行反應，然后加入第二沉淀劑進行反應，將反應后的混合體系的pH值調節至6-8，固液分離；(3)將步驟(2)中得到的液相部分進行過濾、吸附，得到處理后的廢水。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述含釩含砷廢水中的總砷與總釩的摩爾比為1：2-3.5。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述含釩含砷廢水中的總砷、所述第一亞鐵鹽和所述第一沉淀劑的用量的摩爾比為1：1-3：2-6。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述液相中的總砷、所述氧化劑、所述第二亞鐵鹽和所述第二沉淀劑的用量的摩爾比為1：(2-5)：(1-2)：(2.5-4)。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述氧化劑選自雙氧水、次氯酸鈉和次氯酸鈣中的一種或兩種以上。

6.根據權利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述第一亞鐵鹽和所述第二亞鐵鹽各自獨立地選自硫酸亞鐵、氯化亞鐵和碳酸亞鐵中的一種或兩種以上。

7.根據權利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述第一沉淀劑和所述第二沉淀劑均為氫氧化鈣。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)還包括：調節反應后的混合體系的pH值后加入絮凝劑和/或助凝劑；優選地，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺，所述助凝劑為聚合氯化鋁和/或聚合氯化鐵。

9.根據權利要求1或8所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述吸附使用的吸附劑為活性炭。

10.一種處理含釩含砷廢水的系統，所述系統用來實施權利要求1-7中任意一項所述的方法，其特征在于，該系統包括依次連接的還原沉淀單元(11)、氧化沉淀單元(12)、過濾裝置(13)以及吸附裝置(14)，其中，所述還原沉淀單元(11)包括依次連接的釩還原反應裝置(2)、第一中和反應裝置(3)和第一沉淀裝置(5)，所述氧化沉淀單元(12)包括依次連接的砷氧化反應裝置(6)、第二中和反應裝置(8)和第二沉淀裝置(10)。

11.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述還原沉淀單元(11)還包括位于第一中和反應裝置(3)與第一沉淀裝置(5)之間的第一絮凝裝置(4)。

12.根據權利要求10或11所述的系統，其特征在于，所述氧化沉淀單元(12)還包括位于第二中和反應裝置(8)與第二沉淀裝置(10)之間的第二絮凝裝置(9)。

13.根據權利要求10或11所述的系統，其特征在于，所述吸附裝置(14)為活性炭吸附裝置。

14.根據權利要求10或11所述的系統，其特征在于，所述系統還包括分別與第一沉淀裝置(5)和第二沉淀裝置(10)連接的沉淀儲存裝置(7)，用于收集來自第一沉淀裝置(5)和第二沉淀裝置(10)產生的沉淀污泥。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中對含釩含砷廢水共處理方法研究較少的不足，從而提出了一種處理含釩含砷廢水的方法及系統。該方法首先利用含釩含砷廢水與亞鐵鹽-沉淀劑進行還原沉淀反應，使廢水中大部分釩以及部分砷均以沉淀的形式析出，然后再將還原沉淀反應后得到的上清液與氧化劑和亞鐵鹽-沉淀劑共同反應，并精準調控各化學沉淀過程中的pH值，進一步除去廢水中的砷，最后再結合吸附的方式，使最終得到的廢水中的總釩排放值低于1.0mg/L，總砷排放值低于0.5mg/L，滿足國家規定的工業廢水排放標準中關于重金屬釩砷排放的要求。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供了一種處理含釩含砷廢水的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將含釩含砷廢水與第一亞鐵鹽混合進行反應，然后加入第一沉淀劑進行反應，將反應后的混合體系的pH值調節至9-14，固液分離；

(2)將步驟(1)經固液分離得到的液相與氧化劑、第二亞鐵鹽混合進行反應，然后加入第二沉淀劑進行反應，將反應后的混合體系的pH值調節至6-8，固液分離；

(3)將步驟(2)中得到的液相部分進行過濾、吸附，得到處理后的廢水。

優選地，在步驟(1)中，所述含釩含砷廢水中的總砷與總釩的摩爾比為1：2-3.5。

優選地，在步驟(1)中，所述含釩含砷廢水中的總砷、所述第一亞鐵鹽和所述第一沉淀劑的用量的摩爾比為1：1-3：2-6。

優選地，在步驟(2)中，所述液相中的總砷、所述氧化劑、所述第二亞鐵鹽和所述第二沉淀劑的用量的摩爾比為1：(2-5)：(1-2)：(2.5-4)。

優選地，所述氧化劑選自雙氧水、次氯酸鈉和次氯酸鈣中的一種或兩種以上。

優選地，所述第一亞鐵鹽和所述第二亞鐵鹽各自獨立地選自硫酸亞鐵、氯化亞鐵和碳酸亞鐵中的一種或兩種以上。

優選地，所述第一沉淀劑和所述第二沉淀劑均為氫氧化鈣。

優選地，步驟(1)和步驟(2)還包括：調節反應后的混合體系的pH值后加入絮凝劑和/或助凝劑。

優選地，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺，所述助凝劑為聚合氯化鋁和/或聚合氯化鐵。

優選地，在步驟(3)中，所述吸附使用的吸附劑為活性炭。

本發明第二方面提供了一種處理含釩含砷廢水的系統，所述系統用來實施上述所述的方法，該系統包括依次連接的還原沉淀單元、氧化沉淀單元、過濾裝置以及吸附裝置，其中，所述還原沉淀單元包括依次連接的釩還原反應裝置、第一中和反應裝置和第一沉淀裝置，所述氧化沉淀單元包括依次連接的砷氧化反應裝置、第二中和反應裝置和第二沉淀裝置。

優選地，所述還原沉淀單元還包括位于第一中和反應裝置與第一沉淀裝置之間的第一絮凝裝置。

優選地，所述氧化沉淀單元還包括位于第二中和反應裝置與第二沉淀裝置之間的第二絮凝裝置。

優選地，所述吸附裝置為活性炭吸附裝置。

優選地，所述系統還包括分別與第一沉淀裝置和第二沉淀裝置連接的沉淀儲存裝置，用于收集來自第一沉淀裝置和第二沉淀裝置產生的沉淀污泥。

通過上述技術方案，本發明至少具有以下有益效果：

(1)本發明中，利用含釩含砷廢水與亞鐵鹽-沉淀劑進行還原沉淀反應，使廢水中大部分釩以及部分砷均以沉淀的形式析出，然后再將還原沉淀反應后得到的上清液與氧化劑和亞鐵鹽-沉淀劑進行共同反應，并精準調控各化學沉淀過程中的pH值，進一步除去廢水中的砷，最后再結合吸附的方式，使最終得到的廢水中的總釩排放值低于1.0mg/L，總砷排放值低于0.5mg/L，滿足國家規定的工業廢水排放標準中關于釩砷排放的要求；

(2)本發明中，在優選情況下，吸附使用的材料為活性炭時，由于活性炭可再生利用，二次污染問題減少，資源化利用率高；

(3)本發明中，利用還原沉淀-氧化沉淀-吸附組合法處理含釩含砷廢水，不僅可以高效去除重金屬釩和砷，而且可操作性強，處理及運行成本低。

（發明人：孫彩娟;曲云翔;王成剛）