一種含釩廢水的處理方法
2023-05-30 09:50:36 1
專利名稱：一種含釩廢水的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種含釩廢水的處理方法。
背景技術：
釩是一種重要的合金元素，主要用於鋼鐵工業。含釩鋼具有強度高、韌性大、耐磨性好等優點。因而廣泛用於機械、汽車、造船、鐵路、橋梁等行業。釩在自然界分布很廣，但釩的造礦條件非常複雜，通常伴生在鈦磁鐵礦、含釩熱液礦脈、風化堆積殘留礦、含釩鐵礦、 含釩磷礦等礦床中。目前，無論採用哪種方法提取釩，其生產的廢水和廢渣中都會含有一定濃度的高價釩，並且在提釩生產中，磷酸銨、磷酸鈉、硫酸鈉、氧化鈉和硫酸等化工原料的利用率較低，因此，提釩過程中產生的含釩廢水中汙染物的種類多、毒性大、排放量大且危害嚴重。如何有效、經濟地處理含釩廢水是工業生產中亟待解決的問題。目前，處理含釩廢水的方法主要是使含釩廢水依次通過三個蒸發器，收集各個蒸發器中產生的水蒸汽，作為生產循環水使用，固體物質不斷濃縮，最終從第三個蒸發器的排放口排出。然而，上述方法存在的缺點是(1)飽和的濃漿會在蒸發器中不斷地析出，經過兩天即會堵塞蒸發器；(2) 蒸發濃縮系統的處理能力(即單位時間內產生的冷凝水的量)較低。
發明內容
本發明為了克服現有的含釩廢水的處理方法的上述缺陷，提供了一種新的含釩廢水的處理方法，採用該方法可以大大提高蒸發濃縮系統的處理能力，同時蒸發濃縮系統不易發生堵塞現象。本發明提供了一種含釩廢水的處理方法，該方法依次包括以下步驟(1)將含釩廢水依次通過第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器中進行逐步蒸發濃縮，所述第一蒸發器與所述第二蒸發器之間的閥門A以及所述第二蒸發器與所述第三蒸發器之間的閥門B為打開狀態，所述第三蒸發器的排出口設置的閥門C為關閉狀態；(2)當所述第三蒸發器內的混合物的固含量為陽-65重量％時，關閉閥門B，並打開閥門C ； (3)當所述第三蒸發器內的混合物的體積降低至所述第三蒸發器的容積的12-18%時，關閉閥門A和閥門C，並打開閥門B ;(4)當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的10-15% 時，打開閥門A，並關閉閥門B; 當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的15-25%時，關閉閥門A，並打開閥門B; (6)當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的1-5%時，關閉閥門B，並打開閥門C ;(7)當所述第三蒸發器內的混合物的體積降低至所述第三蒸發器的容積的13-15%時，打開閥門A 和閥門B，並關閉閥門C ;(8)當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的20-30%，且所述第三蒸發器內的混合物的體積升高至所述第三蒸發器的容積的 25-30%時，循環進行步驟0)-(7)。根據本發明提供的所述方法，通過分別控制蒸發濃縮系統中的閥門A、閥門B和閥門C的打開或關閉狀態，並分別在第二蒸發器和第三蒸發器中的混合物的量降低至適當的量時，向第二蒸發器或第三蒸發器中注入來自前一個蒸發器的混合物，從而實現對第二蒸發器或第三蒸發器進行衝刷。因此，在本發明提供的所述方法中，用於對含釩廢水進行蒸發濃縮的蒸發器不易發生堵塞現象。
圖1表示本發明提供的所述方法中的蒸發濃縮過程的物料流向示意圖。
具體實施例方式根據本發明的所述含釩廢水的處理方法依次包括以下步驟(1)將含釩廢水依次通過第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器中進行逐步蒸發濃縮，所述第一蒸發器與所述第二蒸發器之間的閥門A以及所述第二蒸發器與所述第三蒸發器之間的閥門B為打開狀態，所述第三蒸發器的排出口設置的閥門C為關閉狀態；(2)當所述第三蒸發器內的混合物的固含量為55-65重量％時(此時，第一蒸發器中的混合物的體積通常為所述第一蒸發器的容積的20-25%，第二蒸發器中的混合物的體積通常為所述第二蒸發器的容積的40-45 %，第三蒸發器中的混合物的體積通常為所述第三蒸發器的容積的陽-65% )，關閉閥門B，並打開閥門C，從而使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中，並開始排放第三蒸發器中的混合物；(3)當所述第三蒸發器內的混合物的體積降低至所述第三蒸發器的容積的
12-18%時，關閉閥門A和閥門C，並打開閥門B，從而停止排放第三蒸發器中的混合物，使第一蒸發器中的混合物停止流入第二蒸發器中，並使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中；(4)當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的 10-15 %時，打開閥門A，並關閉閥門B，從而使第一蒸發器中的混合物開始流入第二蒸發器中，並使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中；(5)當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的 15-25%時，關閉閥門A，並打開閥門B，從而使第一蒸發器中的混合物停止流入第二蒸發器中，並使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中；(6)當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的1-5% 時，關閉閥門B，並打開閥門C，從而使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中，並開始排放第三蒸發器中的混合物；(7)當所述第三蒸發器內的混合物的體積降低至所述第三蒸發器的容積的
13-15%時，打開閥門A和閥門B，並關閉閥門C，從而使第一蒸發器中的混合物開始流入第二蒸發器中，使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中，並停止排放第三蒸發器中的混合物；(8)當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的 20-30%，且所述第三蒸發器內的混合物的體積升高至所述第三蒸發器的容積的25-30% 時，循環進行步驟O) _(7)。根據本發明提供的所述方法，所述含釩廢水可以為以釩元素計的釩含量為10-1000mg/L的廢水，固含量為1-2重量％。根據本發明提供的所述方法，如圖1所示，所述第一蒸發器與所述第二蒸發器之間的閥門A設置在連通所述第一蒸發器和所述第二蒸發器的管道上，用於控制由所述第一蒸發器進入所述第二蒸發器的物流，當閥門A關閉時，所述第一蒸發器中的混合物停止進入所述第二蒸發器；當閥門A打開時，所述第一蒸發器中的混合物開始進入所述第二蒸發
ο根據本發明提供的所述方法，如圖1所示，所述第二蒸發器與所述第三蒸發器之間的閥門B設置在連通所述第一蒸發器和所述第二蒸發器的管道上，用於控制由所述第二蒸發器進入所述第三蒸發器的物流，當閥門B關閉時，所述第二蒸發器中的混合物停止進入所述第三蒸發器；當閥門B打開時，所述第二蒸發器中的混合物開始進入所述第二蒸發
ο根據本發明提供的所述方法，如圖1所示，所述第三蒸發器的排出口設置的閥門C 用於控制所述第三蒸發器內的混合物的排放，當閥門C關閉時，停止排放所述第三蒸發器內的混合物；當閥門C打開時，開始排放所述第三蒸發器內的混合物。在本發明中，所述第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器可以採用各種常規的蒸發器，例如，各自分別可以為購自陝西科源工業技術有限公司的蒸發器。根據本發明提供的所述方法，所述第一蒸發器中的蒸發濃縮條件可以包括溫度為60-65°C，壓力為8-15KPa。優選情況下，所述第一蒸發器中的蒸發濃縮條件包括溫度為 63-65°C，壓力為 8-10KPa。根據本發明提供的所述方法，所述第二蒸發器中的蒸發濃縮條件可以包括溫度為53-58°C，壓力為8-15KPa。優選情況下，所述第二蒸發器中的蒸發濃縮條件包括溫度為 55-58°C，壓力為 8-10KPa。根據本發明提供的所述方法，所述第三蒸發器中的蒸發濃縮條件可以包括溫度為48-52°C，壓力為8-15KPa。優選情況下，所述第三蒸發器中的蒸發濃縮條件包括溫度為 50_52°C，壓力為 8_10KPa。根據本發明提供的所述方法，從所述第三蒸發器中排放出的混合物可以將其進行過濾後得到的濾液與未經過蒸發濃縮的含釩廢水直接混合後再進入蒸發濃縮系統(即由第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器組成的蒸發濃縮系統)進行蒸發濃縮。以下通過實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護範圍不僅限於此。實施例1本實施例用於說明本發明提供的所述含釩廢水的處理方法。如圖1所示，將含釩廢水(pH約為2.5，以鉻元素計的鉻含量為約500mg/L，以釩元素計的釩含量為約100mg/L，固含量為約1. 5重量％ )連續地加入第一蒸發器(購自陝西科源工業技術有限公司，型號018OOxL138O8><58，下同)中進行逐漸蒸發濃縮，將所述第一蒸發器內溫度調節為65°C， 壓力調節為8. 4KPa ；將所述第二蒸發器內溫度調節為56°C，壓力調節為8. 4KPa ；將所述第三蒸發器內溫度調節為50°C，壓力調節為8. 4KPa。
當第三蒸發器內的混合物的固含量為60重量％時(此時，第一蒸發器中的混合物的體積佔所述第一蒸發器的容積的22%，第二蒸發器中的混合物的體積佔所述第二蒸發器的容積的43 %，第三蒸發器中的混合物的體積佔所述第三蒸發器的容積的60 % )，關閉閥門B，並打開閥門C，使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中，並開始排放第三蒸發器中的混合物；當第三蒸發器內的混合物的體積降低至第三蒸發器的容積的15%時，關閉閥門A和閥門C，並打開閥門B，從而停止排放第三蒸發器中的混合物，使第一蒸發器中的混合物停止流入第二蒸發器中，並使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中；當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的12%時，打開閥門A，並關閉閥門B，使第一蒸發器中的混合物開始流入第二蒸發器中，並使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中；當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的20%時，關閉閥門A，並打開閥門B，使第一蒸發器中的混合物停止流入第二蒸發器中， 並使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中；當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的3%時，關閉閥門B，並打開閥門C，使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中，並開始排放第三蒸發器中的混合物；當所述第三蒸發器內的混合物的體積降低至所述第三蒸發器的容積的15%時，打開閥門A和閥門B，並關閉閥門C，使第一蒸發器中的混合物開始流入第二蒸發器中，使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中，並停止排放第三蒸發器中的混合物；當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的25%，且所述第三蒸發器內的混合物的體積升高至所述第三蒸發器的容積的25%時，循環實施上述過程。上述過程循環運行72小時後，第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器均未出現堵塞現象，蒸發濃縮系統壓力為8. 4KPa，且該蒸發濃縮系統單位時間內產生的冷凝水約為 20. 8m3/h。對比例1如圖1所示，將含釩廢水(pH約為2. 5，以鉻元素計的鉻含量為約500mg/L，以釩元素計的釩含量為約100mg/L，固含量為約1.5重量％ )連續地加入第一蒸發器中，並打開閥門A和B，關閉閥門C，使含釩廢水依次在第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器中進行逐漸蒸發濃縮，然後，間斷性地打開閥門C以排出第三蒸發器中的混合物。將所述第一蒸發器內溫度調節為65°C，壓力調節為8. 4KPa ；將所述第二蒸發器內溫度調節為56°C，壓力調節為 8. 4KPa ；將所述第三蒸發器內溫度調節為50°C，壓力調節為8. 4KPa。上述過程連續運行72小時後，第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器均出現堵塞現象，蒸發濃縮系統壓力為llKPa，系統蒸發量下降，產生的冷凝水約為10. lm3/h。實施例2本實施例用於說明本發明提供的所述含釩廢水的處理方法。如圖1所示，將含釩廢水(pH約為2. 5，以鉻元素計的鉻含量為約100mg/L，以釩元素計的釩含量為約1000mg/L，固含量為約1重量％ )連續地加入第一蒸發器中，並打開閥門 A和B，關閉閥門C，使含釩廢水依次在第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器中進行逐漸蒸發濃縮，將所述第一蒸發器內溫度調節為63°C，壓力調節為8. OKPa ；將所述第二蒸發器內溫度調節為57°C，壓力調節為8. OKPa ；將所述第三蒸發器內溫度調節為52°C，壓力調節為 8. OKPa。
當第三蒸發器內的混合物的固含量為58重量％時(此時，第一蒸發器中的混合物的體積佔所述第一蒸發器的容積的21 %，第二蒸發器中的混合物的體積佔所述第二蒸發器的容積的42 %，第三蒸發器中的混合物的體積佔所述第三蒸發器的容積的58 % )，關閉閥門B，並打開閥門C，使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中，並開始排放第三蒸發器中的混合物；當第三蒸發器內的混合物的體積降低至第三蒸發器的容積的13%時，關閉閥門A和閥門C，並打開閥門B，從而停止排放第三蒸發器中的混合物，使第一蒸發器中的混合物停止流入第二蒸發器中，並使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中；當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的15%時，打開閥門A，並關閉閥門B，使第一蒸發器中的混合物開始流入第二蒸發器中，並使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中；當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的18%時，關閉閥門A，並打開閥門B，使第一蒸發器中的混合物停止流入第二蒸發器中， 並使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中；當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的2%時，關閉閥門B，並打開閥門C，使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中，並開始排放第三蒸發器中的混合物；當所述第三蒸發器內的混合物的體積降低至所述第三蒸發器的容積的14%時，打開閥門A和閥門B，並關閉閥門C，使第一蒸發器中的混合物開始流入第二蒸發器中，使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中，並停止排放第三蒸發器中的混合物；當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的22%，且所述第三蒸發器內的混合物的體積升高至所述第三蒸發器的容積的時，循環實施上述過程。上述過程循環運行72小時後，第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器均未出現堵塞現象，蒸發濃縮系統壓力為8. OKPa，且該蒸發濃縮系統單位時間內產生的冷凝水約為 15. 4m3A ο實施例3本實施例用於說明本發明提供的所述含釩廢水的處理方法。如圖1所示，將含釩廢水(pH約為2. 5，以鉻元素計的鉻含量為約1100mg/L，以釩元素計的釩含量為約10mg/L，固含量為約2重量％)連續地加入第一蒸發器中，並打開閥門 A和B，關閉閥門C，使含釩廢水依次在第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器中進行逐漸蒸發濃縮，將所述第一蒸發器內溫度調節為64°C，壓力調節為10. 4KPa ；將所述第二蒸發器內溫度調節為58°C，壓力調節為10. 4KPa ；將所述第三蒸發器內溫度調節為51°C，壓力調節為 10.4KPao當第三蒸發器內的混合物的固含量為62重量％時(此時，第一蒸發器中的混合物的體積佔所述第一蒸發器的容積的，第二蒸發器中的混合物的體積佔所述第二蒸發器的容積的44%，第三蒸發器中的混合物的體積佔所述第三蒸發器的容積的62 % )，關閉閥門B，並打開閥門C，使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中，並開始排放第三蒸發器中的混合物；當第三蒸發器內的混合物的體積降低至第三蒸發器的容積的17%時，關閉閥門A和閥門C，並打開閥門B，從而停止排放第三蒸發器中的混合物，使第一蒸發器中的混合物停止流入第二蒸發器中，並使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中；當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的14%時，打開閥門A，並關閉閥門B，使第一蒸發器中的混合物開始流入第二蒸發器中，並使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中；當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的22%時，關閉閥門A，並打開閥門B，使第一蒸發器中的混合物停止流入第二蒸發器中， 並使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中；當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的4%時，關閉閥門B，並打開閥門C，使第二蒸發器中的混合物停止流入第三蒸發器中，並開始排放第三蒸發器中的混合物；當所述第三蒸發器內的混合物的體積降低至所述第三蒸發器的容積的15%時，打開閥門A和閥門B，並關閉閥門C，使第一蒸發器中的混合物開始流入第二蒸發器中，使第二蒸發器中的混合物開始流入第三蒸發器中，並停止排放第三蒸發器中的混合物；當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的27%，且所述第三蒸發器內的混合物的體積升高至所述第三蒸發器的容積的時，循環實施上述過程。 上述過程循環運行72小時後，第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器均未出現堵塞現象，蒸發濃縮系統壓力為10. 4KPa，且該蒸發濃縮系統單位時間內產生的含釩廢水約為 16. 3m3A ο
權利要求
1.一種含釩廢水的處理方法，該方法依次包括以下步驟(1)將含釩廢水依次通過第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器中進行逐步蒸發濃縮， 所述第一蒸發器與所述第二蒸發器之間的閥門A以及所述第二蒸發器與所述第三蒸發器之間的閥門B為打開狀態，所述第三蒸發器的排出口設置的閥門C為關閉狀態；(2)當所述第三蒸發器內的混合物的固含量為55-65重量％時，關閉閥門B，並打開閥門C;(3)當所述第三蒸發器內的混合物的體積降低至所述第三蒸發器的容積的12-18% 時，關閉閥門A和閥門C，並打開閥門B ；(4)當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的10-15% 時，打開閥門A，並關閉閥門B;(5)當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的15-25% 時，關閉閥門A，並打開閥門B;(6)當所述第二蒸發器內的混合物的體積降低至所述第二蒸發器的容積的1-5%時， 關閉閥門B，並打開閥門C;(7)當所述第三蒸發器內的混合物的體積降低至所述第三蒸發器的容積的13-15% 時，打開閥門A和閥門B，並關閉閥門C ；(8)當所述第二蒸發器內的混合物的體積升高至所述第二蒸發器的容積的20-30%， 且所述第三蒸發器內的混合物的體積升高至所述第三蒸發器的容積的25-30%時，循環進行步驟(2)-(7)。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一蒸發器中的蒸發濃縮條件包括溫度為 60-65°C，壓力為 8-15KPa。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二蒸發器中的蒸發濃縮條件包括溫度為 53-58°C，壓力為 8-15KPa。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第三蒸發器中的蒸發濃縮條件包括溫度為 48_52°C，壓力為 8_l5KPa。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，以釩元素計，所述含釩廢水中的釩含量為 10-1000mg/L,固含量為1-2重量％。
全文摘要
一種含釩廢水的處理方法，該方法依次包括將含釩廢水依次通過第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器中進行逐步蒸發濃縮，第一蒸發器與第二蒸發器之間的閥門A以及第二蒸發器與第三蒸發器之間的閥門B為打開狀態，第三蒸發器的排出口設置的閥門C為關閉狀態，當第三蒸發器內的混合物的固含量為55-65重量％時，適當控制閥門A、閥門B和閥門C的打開和關閉狀態。採用該方法對含釩廢水進行處理的過程中，用於對含釩廢水進行蒸發濃縮的蒸發器不易發生堵塞現象。
文檔編號C02F9/10GK102476886SQ201010566700
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者劉中華, 劉莉麗, 張偉, 陳自清 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司