[发明专利]一种钒铬废水强化预处理与改性螯合树脂耦合的处理方法

说明书

本发明公开了一种钒铬废水强化预处理与改性螯合树脂耦合的处理方法，属于废水处理领域。包括以下步骤：步骤1)在所述钒铬废水中加入还原剂进行还原处理，并控制出水pH值为3～4；步骤2)对步骤1)处理后废水进行氧化处理，并控制出水氧化还原电位在400～600mv，同时控制pH值为3.5～5；步骤3)取螯合树脂进行酸洗、水洗改性处理；步骤4)将步骤2)处理后出水采用改性螯合树脂进行吸附，完成钒、铬元素分离；步骤5)对步骤4)吸附处理后的螯合树脂进行洗脱。本发明方法针对性强，只对废水中钒元素进行选择性吸附，铬元素留在废水中；完成钒铬的高效分离，无需进行分别解吸附的作用。

技术领域

本发明属于废水资源化利用领域，涉及一种钒铬废水强化预处理与改性螯合树脂耦合的处理方法，同时实现废水的零排放的工艺。

背景技术

钒铬废水是一种强酸性、高含盐废水，废水的pH值为2左右，盐分主要是硫酸钠和硫酸铵，其中硫酸铵含量约为2.8％，硫酸钠含量约为14％，废水中有机物含量较少，小于100mg/L，重金属元素主要是钒铬，其中钒的含量在660～680mg/L之间，铬的含量在1900～2500mg/L左右，含量均较高。

在现有处理工艺中，主要采用还原+中和+蒸发结晶的工艺处理废水。在该处理工艺中，还原主要是将废水中的钒铬由高价态还原为低价态，再通过加碱中和的方式形成钒铬的氢氧化物沉淀，通过固液分离将钒铬转移到固体中，含钒铬的废渣的作为原料进行再次冶炼，固液分离的滤液中主要成分是硫酸盐，通过蒸发结晶的方式得到相应的硫酸盐(主要是硫酸钠)，蒸发过程中产生的冷凝水回用至生产车间，从而实现了废水的零排放及资源化利用。

现有处理工艺虽然是一种废水资源化及零排放的处理工艺，但是仍存在诸多不足与弊端，主要存在的问题如下：1)现有工艺没有实现钒铬的分离。在将滤饼资源化利用的时候主要是利用废渣中的钒、铬作为一种副产物会在整个工艺中一直循环，会增加药剂的投加量，提高整个系统的运行负荷，最终导致工艺中运行成本的大幅度增加，2)现有处理工艺中产生的钒铬滤渣固废较多，企业现在是建防渗渣库堆放，目前已经堆放几十万吨，产生了“胀库”的现象，同时在堆放的过程中钒铬被氧化为高价态，毒性上升。

经检索，现有技术中已公开相关的申请案，如中国专利申请号CN201510004197.0，公开日期为2015年4月29日的申请案公开了一种处理含钒、铬废水的方法，包括如下步骤：1)吸附：采用吸附介质对含钒、铬废水的中的钒、铬离子进行吸附；2)解析：对步骤1)得到的含有钒、铬离子的吸附介质加入解析剂进行解析；3)沉钒：向解析液中加入碱性物质搅拌均匀后过滤，得到钒酸钙产品及沉钒上清液；4)铬结晶：将沉钒上清液进行蒸发浓缩和冷却结晶得到铬酸钠粗品与结晶母液；5)重结晶：对铬酸钠粗品进行加热溶解，冷却结晶得到铬酸钠产品和冷却结晶母液；6)结晶母液返回：结晶母液返回步骤2)作为解析液配料重复利用。本发明对废水中钒、铬元素回收率达到99.9％以上，同时得到高纯度的钒酸钙及铬酸钠，整个流程无废水废渣产生。该专利在洗脱液中实现了废水中钒铬的分离，但是若废水中钒铬的价态为混合状态，且随着碱性物质的投加量增加废水中pH上升，会造成废水中钒铬的共沉，无法实现钒铬分离的目的。

目前针对于钒铬废水中钒元素的回收较为常用的吸附介质为不同种类的离子交换树脂，其原理在于使钒离子从水中扩散至树脂表面并与树脂上的离子发生交换，从而达到钒元素的吸附。