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
本發明涉及工業廢水處理技術領域，具體涉及一種處理含釩廢水的方法及系統。該方法包括：(1)將含釩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；(2)將經固液分離后得到的液相作為含釩廢水重復進行步驟(1)N次，N≥1；(3)將步驟(2)中得到的液相部分過濾，然后將濾液經過分子篩處理，得到處理后的廢水。本發明方法將化學沉淀法與分子篩材料相結合，并精準控制化學沉淀過程中的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；(2)將經固液分離后得到的液相作為含釩廢水重復進行步驟(1)N次，N≥1；(3)將步驟(2)中得到的液相部分過濾，然后將濾液經過分子篩處理，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(3)中，所述分子篩為介孔分子篩。
3.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1或5所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，將反應后的混合體系的pH值調節至9-10。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，N為1-5。
8.根據權利要求1或7所述的方法，其特征在于，步驟(1)還包括：加入沉淀劑進行反應后加入絮凝劑和/或助凝劑。
9.一種處理含釩廢水的系統，所述系統用于實施權利要求1-6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、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裝置(1)、中和反應裝置(2)和沉淀裝置(4)。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述還原沉淀裝置(9)還包括位于中和反應裝置(2)與沉淀裝置(4)之間的絮凝裝置(3)。
11.根據權利要求9或10所述的系統，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.根據權利要求9或10所述的系統，其特征在于，所述系統還包括與沉淀裝置(4)連接的沉淀儲存裝置(5)，用于收集來自沉淀裝置(4)產生的沉淀污泥。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術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。該方法將還原沉淀法與分子篩材料吸附相結合來去除含釩廢水中的重金屬釩，同時精準控制化學沉淀過程中的pH值，使經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，從而滿足國家的標準要求。
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；
(2)將經固液分離后得到的液相作為含釩廢水重復進行步驟(1)N次，N≥1；
(3)將步驟(2)中得到的液相部分過濾，然后將濾液經過分子篩處理，得到處理后的廢水。
優選地，在步驟(3)中，所述分子篩為介孔分子篩。更優選地，在步驟(3)中，所述介孔分子篩的孔徑為20-50nm。
優選地，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。
優選地，在步驟(1)中，將反應后的混合體系的pH值調節至9-10。
優選地，N為1-5。
優選地，步驟(1)還包括：加入沉淀劑進行反應后加入絮凝劑和/或助凝劑。
本發明第二方面提供了一種處理含釩廢水的系統，所述系統用于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、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裝置、中和反應裝置和沉淀裝置。
優選地，所述還原沉淀裝置還包括位于中和反應裝置與沉淀裝置之間的絮凝裝置。
優選地，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。
優選地，所述系統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，將化學沉淀法與分子篩材料相結合，并精準控制化學沉淀過程中的pH值，使經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)本發明中，利用化學沉淀法與分子篩材料相結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，處理及運行成本低。
（發明人：孫彩娟;王成剛;郭鵬昊）
