[发明专利]钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的资源化处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理设备，具体涉及一种钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的资源化处理设备。

背景技术

目前，世界上氧化钒生产所采用的原料包括由含钒矿物得到的钒渣、含钒石煤、废催化剂和石油烧渣等。氧化钒的生产工艺主要有两种，一种工艺是钙化焙烧-酸浸-水解沉钒(简称石灰法)；另一种工艺是钠化焙烧-浸出-铵盐沉钒(简称钠盐法)，钠盐法工艺生产的钒产品质量高，生产稳定。

然而，钠盐法工艺产生的废水是一种高氨氮、高V^(V)或高V^(V)和Cr^(VI)的酸性无机废水，它同时还含有高浓度的硫酸盐和氯化物以及少量杂质。对该钠盐法废水进行经济的达标治理较为困难，并且对该钠盐法废水进行治理一直是世界废水处理领域的难题之一。

目前，国内一般采用两种处理方法，一种方法是在废水除钒铬后，苛化(pH为11～12)脱氨，脱氨后用硫酸将其pH调节为7～8后进行多效蒸发浓缩结晶，以得到无水硫酸钠和氯化钠的混合盐，脱氨过程的含氨尾气用硫酸吸收以制取硫酸铵溶液或晶体，硫酸铵晶体作为沉钒剂回用，冷凝水作为生产水回用。另一种方法是如于2007年12月26日公开的公开号为CN101092272A的专利申请中所提到的，在废水除钒铬后，加热到80℃以上进行多效蒸发，蒸发浓缩浓浆在50～70℃结晶，仅回收硫酸钠与硫酸铵的混合晶体和冷凝水。

前一种方法治理彻底，但工艺流程长、投资大、能耗高，多数企业无力承担高昂的投资和运行费用，往往在除钒铬后进行稀释排放。后一种方法工艺相对简单，但不能有效回收利用废水中的钠盐与铵盐。铵盐以杂质的形式进入硫酸钠晶体和冷凝水中，造成硫酸钠产品中铵盐含量高(6％～20％)，无法有效利用；因蒸发浓缩过程控制溶液的pH在8.0～8.5，冷凝水氨氮含量高(氨400mg/L～1200mg/L)，回用过程中因氨释放污染环境。上述方法相应的废水处理设备也因处理方法的不足而导致应用受限。

综上所述，亟需一种可对钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水进行资源化处理的设备。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中的存在一个或多个问题。

本发明提供了一种直接从钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水中分步结晶回收无水硫酸钠、硫酸铵和冷凝水，实现沉钒废水资源化处理的设备。

为了实现上述目的，本发明的钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的资源化处理设备包括按废水的处理顺序依次连接的无水硫酸钠蒸发结晶与分离系统、母液冷却结晶系统和硫酸铵蒸发结晶系统，以及用于监测所述无水硫酸钠蒸发结晶与分离系统、母液冷却结晶系统和硫酸铵蒸发结晶系统中的至少一个中的温度、流量、液位、密度和压力中的至少一个的可编程逻辑控制系统，其中，无水硫酸钠蒸发结晶与分离系统对废水进行浓缩、结晶，然后经过固液分离得到无水硫酸钠晶体和第一溶液；母液冷却结晶系统对所述第一溶液进行冷却、结晶，然后经过固液分离得到硫酸钠和硫酸铵的复盐以及第二溶液；硫酸铵蒸发结晶系统对所述第二溶液进行蒸发浓缩、结晶，然后经过固液分离得到包括硫酸铵和氯化铵的混合铵盐以及第三溶液。

根据本发明的钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的资源化处理设备，其中，所述可编程逻辑控制系统包括设置在所述无水硫酸钠蒸发结晶与分离系统、母液冷却结晶系统和硫酸铵蒸发结晶系统中的至少一个系统中的至少一个温度传感器、电磁流量计、液位控制器、密度传感器或压力传感器和与所述至少一个温度传感器、电磁流量计、液位控制器、密度传感器或压力传感器连接的可编程逻辑控制器，以用于监测所述无水硫酸钠蒸发结晶与分离系统、母液冷却结晶系统和硫酸铵蒸发结晶系统中的至少一个系统中的温度、流量、液位、密度或压力中的至少一个。

根据本发明的钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的资源化处理设备，其中，所述资源化处理设备还包括与所述无水硫酸钠蒸发结晶与分离系统连接的、用于烘干并包装所述无水硫酸钠晶体的无水硫酸钠干燥包装系统。

根据本发明的钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的资源化处理设备，其中，所述资源化处理设备还包括用于将所述第三溶液提供至所述母液冷却结晶系统的入口的管道。

根据本发明的钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的资源化处理设备，其中，所述资源化处理设备还包括用于将所述硫酸钠和硫酸铵的复盐提供至所述废水中的装置。