萃取法鎢酸銨生產(chǎn)廢水的處理循環(huán)及回用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上萃取法鎢酸銨生產(chǎn)廢水的處理循環(huán)及回用鎢是熔點及沸點最高的金屬，高溫下抗拉強度也遠超過任何其他金屬，因此廣泛地用于航空航天、汽車工業(yè)、電子、采礦及制造業(yè)等。鎢酸銨(APT)則是當(dāng)前金屬鎢生產(chǎn)過程中間化合物之一。 鎢酸銨生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水量較大，即便采用廢水量相對較小的萃取法，每生產(chǎn)一噸APT通常也會有約25噸30噸廢水產(chǎn)生。廢水呈弱酸性，含有鉛、隔、鎳等重金屬離子，含鹽極高。如不進行處理直接排放，則不僅污染水環(huán)境，還會造成水資源的極大浪費。1.廢水來源及水質(zhì)1.1萃取法APT生產(chǎn)工藝1萃取法APT生產(chǎn)原料鎢精礦含有Si、As、P、Mo等雜質(zhì)，首先需加入氫氧化鈉溶液對鎢精

2、礦進行堿分解壓煮，分解產(chǎn)生的粗鎢酸鈉溶液經(jīng)過濾后 送凈化工序，壓煮渣鎢經(jīng)軟化水洗滌壓濾后送入渣場暫存。壓煮渣洗滌水中含有少量鎢酸鈉，采用離子交換法回收，鎢酸鈉被吸附進樹脂，經(jīng)經(jīng)氫氧化鈉溶液淋洗，鎢酸鈉被淋洗下來進入下一道凈化工序；離子交換后液含有一定量的Na、Pb、Ni、Cd等金屬離子，排入廢水處理站處理;2.凈化。分解后的粗鎢酸鈉溶液中含有一定量的Si、As、P、Mo等雜質(zhì)，加入稀硫酸調(diào)節(jié)PH后，再加入硫酸鎂凈化，使Si、As、P等雜質(zhì)生成相應(yīng)的鎂鹽沉淀析出；精華液經(jīng)過濾得精鎢酸鈉溶液，凈化扎中含Si、As、P等雜質(zhì)，集中安全存放；精鎢酸鈉溶液在攪拌槽內(nèi)加硫化鈉進行硫化分解，使鉬生成三硫化鉬

3、沉淀析出，經(jīng)過濾除2后的純鎢酸鈉溶液送下一步萃取工序；3.萃取。在凈化后的純鎢酸鈉溶液中加入硫酸進行酸化至PH值23時，鎢酸鈉聚合成偏鎢酸鈉，再加入煤油、叔胺等有機相萃取，鎢形成萃合物進入有機相，萃取余液排入廢水處理站處理。負(fù)載鎢的有機相采用純水洗滌，使有機相夾帶的Na+Mg2+、SO42-轉(zhuǎn)入水相，再加入氨水反萃得到鎢酸銨溶液，送蒸發(fā)結(jié)晶工序加熱進行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，其晶體經(jīng)過過濾、洗滌、干燥后即得APT。1.2廢水來源及水質(zhì)、水量 由萃取法APT生產(chǎn)過程可知，生產(chǎn)廢水主要由鎢渣洗滌離子交換廢水、萃取余液等兩部分廢水組成。由于原料鎢精礦含有Si、As、P、Mo及少量Pb、Ni、Cd等雜質(zhì)，且生產(chǎn)

4、過程中需使用燒堿、硫酸、硫酸鎂、硫化鈉等化學(xué)物質(zhì)，因此廢水中主要存在SiO2、SO4、Na+、Mg2+及Pb、Ni、Cd等金屬離子，呈弱酸性。另外由于原料中含有少量浮選劑，廢水中還含有一定量的石油和COD。表1為某5000t/aAPT項目的APT車間生產(chǎn)廢水實測水質(zhì)及水量。序號指標(biāo)實測水質(zhì)/mg·l-11PH2.093.352SS498453873CODCr1151404BOD54863.55氨氮<0.056Na2SO412941241157硫酸鎂162024108二氧化硅133.7149.79總?cè)芙庑怨腆w180743144310總硬度（以碳酸鈣計）1350201011Pb2+

5、8.796.9812Cd3+6.557.6113Ni2+6.228.5614石油類263015廢水量420m³/d 由表1可看出，APT生產(chǎn)廢水中總含鹽量極高，鎂硬度大，Ni2+、Cd3+和Pb2+含量超標(biāo)，且含有一定量的石油類，所以除油、去除重金屬離子、中和軟化、脫鹽整個處理系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1、 廢水處理工藝針對APT生產(chǎn)車間生產(chǎn)廢水特點，采用“除油+中和+軟化+固液分離+活性炭吸附+反滲透+多效蒸發(fā)”的處理工藝。APT生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)工藝流程如圖所示。專心-專注-專業(yè)處理工藝流程簡述：生產(chǎn)中排出的萃余液和離子交換廢水混合排入調(diào)節(jié)池，均衡水質(zhì)及水量后，用泵送入隔油沉淀池，投加絮凝劑

6、除去廢水中的油及部分SS，出水進入中和除硅、Pb2+及部分Ni2+、Cd3+和Mg2+離子都轉(zhuǎn)化為難溶于水的物質(zhì)，然后進入絮凝和固液分離工序；投加絮凝劑后水中細(xì)微的懸浮物生成大顆粒的絮凝體，經(jīng)固液分離后以污泥形式排入污泥池，上清液進入中和軟化工序，投入中和劑和軟化劑后，污水中Mg2+離子和絕大部分Ni2+、Cd3+都轉(zhuǎn)化為難溶于水的物質(zhì)，然后進入下一級的絮凝和固液分離工序。兩級沉淀產(chǎn)生的污泥主要為氫氧化鎂及少量的重金屬離子沉淀物。經(jīng)脫水干化后集中安全存放，濾液則返回調(diào)節(jié)池重新處理。固液分離出來的上清液經(jīng)過濾進一步除去懸浮物后，經(jīng)活性炭吸附和換熱增溫，進入反滲透處理單元。反滲透處理產(chǎn)生的淡水進入

7、清水池回用于生產(chǎn)，濃水（含高濃度硫酸鈉）進入多效蒸發(fā)工序出水主要為濃水和淡化水，清化水溫度很高，回收余熱后進入清水池回用于生產(chǎn)工藝中。濃水中高富集硫酸鈉鹽溶液劑硫酸鈉結(jié)晶鹽，可將其收集烘干制成商品硫酸鈉外賣。2、 主要廢水處理設(shè)施APT生產(chǎn)廢水系統(tǒng)包括廢水調(diào)節(jié)池、廢水處理設(shè)施、藥劑調(diào)配及投加設(shè)施、污泥處理設(shè)施以及其他輔助設(shè)施等。3.1除重金屬離子及水質(zhì)軟化3.1.1廢水調(diào)節(jié)池 污水匯入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中均衡水質(zhì)，調(diào)節(jié)水量。調(diào)節(jié)池按照12h調(diào)節(jié)容量計算，即調(diào)節(jié)容量為250m³，建兩座單池有效容積為125m³的鋼筋混凝土調(diào)節(jié)池。為方便檢修和清理調(diào)節(jié)池，設(shè)置吸水井一座，與調(diào)節(jié)池合

8、并建造。3.1.2由于廢水中含有部分有機物、少量的油類物質(zhì)和細(xì)小的懸浮物，采用隔油沉淀池去除有機物，降低水中的COD含量，同時使廢水的油類物質(zhì)和細(xì)小的懸浮物形成浮渣去除。浮渣和沉淀渣進入污泥池，由污泥泵送入脫水機脫水后外運。3.1.3中和除硅池 由于廢水呈弱酸性，在中和工序中投加氫氧化鈣中和劑調(diào)整出水PH值滿足水質(zhì)要求，同時加入除硅劑，使水中絕大多數(shù)硅、Pb2+及部分Ni2+、Cd3+和Mg2+離子都轉(zhuǎn)化為難溶于水的物質(zhì)。3.1.4一級固液分離 在中和除硅后的水中投加PAM絮凝劑，水中細(xì)微的懸浮物生成大顆粒的絮凝體，經(jīng)過固液分離，上清液進入中和軟化工序，污泥進入污泥池。3.1.5中和軟化池 由

9、于廢水中鎂硬度大，在中和軟化池投加中和劑調(diào)整出水PH值滿足水質(zhì)要求，同時加入軟化劑，使污水中Mg2+離子和絕大部分Ni2+、Cd3都轉(zhuǎn)化為難溶于水的物質(zhì)，然后進入下一級絮凝和固液分離工序。3.1.6二級固液分離 在中和軟化后的水中投加PAM絮凝劑，水中細(xì)微的懸浮物生成大顆粒的絮凝體，經(jīng)過固液分離，上清液進入深度處理系統(tǒng)，污泥進入污泥池。3.1.7污泥處理系統(tǒng)污泥池中的污泥由污泥泵處理間進入污泥脫水設(shè)備脫水，污泥經(jīng)脫水后由螺旋輸送機送入卡車外運安全處理3.2廢水深度處理3.2.1機械過濾器為了進一步去除固液分離后水中的含的有機物質(zhì)和懸浮物，保證活性炭處理裝置的安全運行，采用機械過濾器去除較大顆粒

10、懸浮物。陪有機械過濾器兩套，一用一備。3.2.2活性炭過濾器 為了進一步去除固液分離后水中含有的有機物質(zhì)和懸浮物，保證活性炭處理裝置的安全運行，機械過濾器出水經(jīng)過活性炭吸附塔進行深度處理。采用活性炭吸附塔2個一備一用。3.2.2活性炭過濾器 為了進一步去除水中含有的有機物質(zhì)和活性余氯，保證反滲透處理裝置的安全性，機械過濾器出水經(jīng)過活性碳吸附塔進行深度處理。采用活性碳吸附塔2個，一用一備3.2.2板式換熱器適宜的水溫可提高反滲透膜通量，提高運行效率，因此選用板式換熱器對反滲透工序的進水進行加熱處理。3.2.4保安過濾器為了保證反滲透系統(tǒng)的正常運行，在活性碳吸附塔和反滲透系統(tǒng)之間設(shè)置保安過濾器，作

11、為反滲透系統(tǒng)的前處理。并向水中投加硫酸溶液。阻垢劑溶液以降低LSI指數(shù)，防止反滲透膜工作過程中結(jié)構(gòu)。3.2.5反滲透系統(tǒng) 保安過濾器除去由反滲透高壓泵送入反滲透裝置進行深度處理。由廢水中含鹽量較高，采用反滲透系統(tǒng)，使處理后的水達到脫鹽水原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計采用兩套一級兩段式反滲透裝置。膜件采用進口的污水專用膜，以防止污染、延長壽命。經(jīng)過反滲透處理后的淡水進入清水池回用于 生產(chǎn)，并作為反滲透清洗用水。3.2.6多效蒸發(fā)器 反滲透處理后的濃水含濃度較高的硫酸鈉，由于硫酸鈉溶液在濃縮過程中容易結(jié)晶結(jié)垢，因此選用帶強制循環(huán)方式外循環(huán)蒸發(fā)器。含有硫酸鈉的水溶液經(jīng)過進料泵經(jīng)過流量計進入預(yù)熱器后，再進入一效加

12、熱器，在一效蒸發(fā)器內(nèi)進行蒸發(fā)，由于真空作用進入二效加熱器內(nèi)進行蒸發(fā)，同樣在進入三效蒸發(fā)器內(nèi)進行蒸發(fā)。一效蒸發(fā)出的二次蒸汽供二效加熱器使用，二效蒸發(fā)出的二次蒸汽供三效加熱器使用。在二、三效蒸發(fā)過程中，考慮到物料過飽和后由結(jié)晶物產(chǎn)生，因此在二、三效蒸發(fā)器下部加裝一臺強制馴化泵，避免物料結(jié)晶后粘附到加熱管的內(nèi)壁上。 過飽和溶液進入旋液分離器，未結(jié)晶的溶液從上部溢出回到分離罐，在進入蒸發(fā)器濃縮，下部結(jié)晶物進入離心機分離得到硫酸鈉產(chǎn)品。蒸發(fā)出的水和汽通富哦預(yù)熱器、冷凝器后進入液封槽在通過水泵排走。3.2.7清水水池經(jīng)過余熱回收。冷凝后的清水進清水池，通過泵輸送到各個車間用水點回用于生產(chǎn)。3、 廢水處理效

13、果及效益4.1廢水處理效果實驗結(jié)果表明，采用本系統(tǒng)處理后的清水水質(zhì)滿足鍋爐用水水質(zhì)指標(biāo)要求，可用于制備軟水及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補充水，濃水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶制成商品硫酸鈉外賣，整個處理系統(tǒng)實現(xiàn)廢水零排放。處理后的水質(zhì)見表2序號指標(biāo)實測水質(zhì)/mg·l-11PH7.08.52SS<2。03CODCr<54BOD5<0.015總硬度（以碳酸鈣計）<0.016Pb2+<0.27Cd3+<0.038Ni2+<0.29石油類<0.54.2廢水處理收益萃取法APT生產(chǎn)廢水中含有較高濃度的硫酸鈉，采用本處理系統(tǒng)可將其制成無水硫酸鈉，變廢為寶。無水硫酸鈉在洗衣粉制造、造紙業(yè)、印染業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、玻璃工業(yè)、制革、有色冶金、瓷釉等眾多行業(yè)中都有大量的需求。該廢水處理項目實施后每年可回收硫酸鈉2870t；本廢水處理工程實施，使