專利名稱：一種稀土冶煉廢水的處理方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及廢水處理技術領域，尤其涉及一種稀土冶煉廢水的處理方法及裝置， 所述稀土冶煉廢水的處理方法適用于處理鈉皂法或鈣皂法稀土濕法冶煉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氨量低的生產(chǎn)廢水，也適用于氨皂化生產(chǎn)廢水中低濃度含氨廢水的處理。
背景技術：
我國稀土資源豐富，稀土資源儲量約8800萬噸，占世界比例為30. 7%，稀土資源主要分布在四川、內蒙古、山東、廣東、江西、湖南、福建、云南、浙江等地。2005年，我國稀土冶煉分離產(chǎn)品達到10. 39萬噸，占世界總需求量的90%以上。
稀土冶煉工藝主要有濕法和火法兩種，以往濕法冶煉萃取分離過程采用液氨或氨水皂化，作為皂化劑不進入產(chǎn)品，最終以氯化銨廢水形式排放。由于濃度高達幾萬毫克升， 采用蒸氨工藝、空氣吹脫工藝為代表的資源回收工藝成為眾多稀土冶煉廠選用的含氨廢水處理工藝。2011年底，國家有關部委下達稀土冶煉行業(yè)嚴格限制采用液氨或氨水作為皂化劑，采用對環(huán)境污染較少的燒堿作為皂化劑，生產(chǎn)排放的廢水中含氨離子大幅度降低，基本穩(wěn)定在200-300ppm之間。由于含氨量較低，不具備資源回收的價值。
稀土濕法冶煉廢水采用燒堿作為皂化劑的工藝，皂化及其它廢水混合后經(jīng)氣浮除油、化學沉淀后的生產(chǎn)廢水，其含鹽量較氨皂化工藝大幅度提高，高達2. 5-3. 5%，電導率高達 50000-70000 μ s/cm, C0D150-300mg/L,氨氮 200_300mg/L。高含鹽量，低有機物，高鈣離子、高氯離子特點是該類廢水處理難點。目前該類污水處理主要采用物化工藝，主要包括: 離子交換法、蒸發(fā)濃縮法、化學沉淀法、折點投氯法、空氣吹脫法、蒸汽氣提法。離子交換法采用斜發(fā)沸石對氨具有較強的吸附選擇性，由于吸附容量有限，再生復雜， 主要適用于低濃度含氨廢水處理，氨氮可以達標，但是COD無法達標。蒸發(fā)濃縮法氨氮回收率較高，出水容易達標，但是能耗高，運行費用高，設備腐蝕大，投資較高?；瘜W沉淀法為投加磷酸或磷酸氫鹽和鎂鹽生成磷酸氨鎂(鳥糞石)的方法，主要問題為處理成本較高，原料供給困難，對低濃度含氨廢水去除效果較差，氨氮及COD指標無法達標排放。折點投氯法把廢水調節(jié)在PH=7左右，按Cr :NN4+=8: 1，主要適用于低濃度含氨廢水處理，氨氮可以達標， 但是COD無法達標。物化方法不能將氨氮濃度降到足夠低(如100 mg/L以下)，而生物脫氮會因為高濃度游離氨或者亞硝酸鹽氮而受到抑制，加上有機物較低，含鹽量較高，生物處理工藝極少被采用。但生物處理處理具有成本低，出水水質可達標等優(yōu)點。
目前企業(yè)普遍采用隔油預處理，然后加石灰水中和沉淀，上清液排放。大部分中小型企業(yè)配套廢水量在500-1200m3/d，隨廢水排放的COD指標在130_500mg/L、氨氮指標為 65-200mg/L，均無法達到《稀土工業(yè)污染物排放標準》的排放要求。
國內大部分采用濕法稀土冶煉工藝的中小型企業(yè)原有配套的空氣吹脫除氨塔(蒸氨塔)由于原水中含氨濃度較低，氨的去除率較低，能耗高，再加上基本采用石灰水進行中和處理，結垢嚴重，設施大多數(shù)都處于停用狀態(tài)。
綜上所述，我國目前大部分稀土冶煉企業(yè)由于廢水處理處理技術水平及運行費用限制，面臨著嚴峻的環(huán)保壓力，制約著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自國家嚴禁氨皂化工藝而采用鈉堿皂化工藝后，廢水中的含鹽量上升，含氨量下降，采用傳統(tǒng)的廢水處理工藝已不能滿足環(huán)保要求，對周邊環(huán)境造成極大的污染。
因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。發(fā)明內容
鑒于上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種稀土冶煉廢水的處理方法及裝置，所述稀土冶煉廢水的處理方法適用于處理稀土濕法冶煉過程中產(chǎn)生的含氨量低的皂化廢水，旨在解決目前由于稀土濕法冶煉企業(yè)生產(chǎn)工藝由氨皂化工藝調整為鈉堿皂化工藝后引起的皂化廢水中含鹽量增加及含氨量減少，而原有的污水處理配套的空氣吹脫工藝設施、蒸氨工藝設施能耗極高、而且氨資源回收價值不高，導致系統(tǒng)運行成本太高的問題。
本發(fā)明的技術方案如下一種稀土冶煉廢水的處理方法，用于處理稀土濕法冶煉過程中產(chǎn)生的含氨量低的皂化廢水，所述稀土冶煉廢水的處理方法將廢水處理與燃煤鍋爐煙氣處理相結合，其中，所述稀土冶煉廢水的處理方法具體包括以下步驟A、皂化廢水先通過隔油池、氣浮池，去除浮油和P507；B、在皂化廢水中加入石灰水進行中和反應，以中和皂化廢水中的重金屬、草酸及其它酸性物質，再加入用于沉淀顆粒物質的PAM ；C、采用高效濃密機進行廢渣沉淀，將所得廢渣壓濾后回收，將從高效濃密機出水的皂化廢水用燒堿微調PH值后投加脫氨劑，泵提進入用于燃煤鍋爐煙氣處理的脫硫除氮副塔， 參與脫硫除氮副塔內的脫硫除氨反應，降低皂化廢水中的氨；D、出水進入一級曝氣沉淀池，氧化皂化廢水中的亞硫酸根離子和吸附皂化廢水中的有機物，微調PH值，投加絮凝劑進行沉淀；E、出水泵提進入曝氣生物濾池，對皂化廢水中的有機物、氨氮進行吸附和生物降解；F、出水進入折點投氯反應塔，采用折點投氯反應去除皂化廢水中的氨氮；G、出水進入用于燃煤鍋爐煙氣處理的脫硫除氮主塔，參與脫硫除氮主塔內的脫硫除氮反應，降低皂化廢水中的余氯含量；H、出水進入二級曝氣沉淀池，氧化皂化廢水中的亞硫酸根離子和吸附皂化廢水中的有機物；I、出水經(jīng)絮凝沉淀后達標排放。
所述稀土冶煉廢水的處理方法，其中，所述步驟A還包括所述皂化廢水與后續(xù)步驟中產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水混合；所述生產(chǎn)廢水包括沉淀廢水、洗滌廢水。
所述稀土冶煉廢水的處理方法，其中，所述的步驟B具體為所述皂化廢水經(jīng)過均質后進入中和反應池，加石灰水進行中和反應，調節(jié)PH為9-10， 加入5mg/l的用于沉淀顆粒物質的PAM。
所述稀土冶煉廢水的處理方法，其中，所述步驟C中，所述皂化廢水用燒堿微調PH 為 10-11。
所述稀土冶煉廢水的處理方法，其中，所述步驟D中，采用濃硫酸微調pH值為8-9 ；所述絮凝劑為PAM，投加濃度為3-5ppm。
所述稀土冶煉廢水的處理方法，其中，所述的步驟F中，所述折點投氯反應中按 Cr :NN4+=8: I進行投加次氯酸鈉，所述皂化廢水在所述折點投氯反應塔內的停留時間為 30_50min。
所述稀土冶煉廢水的處理方法，其中，所述步驟I中，所述絮凝沉淀過程為在皂化廢水中投加50-80mg/L的絮凝劑PAC和3mg/L的助凝劑PAM。
一種稀土冶煉廢水的處理裝置，用于實現(xiàn)如上所述的稀土冶煉廢水的處理方法， 所述稀土冶煉廢水的處理裝置與煙氣脫硫脫氮裝置相結合，所述煙氣脫硫脫氮裝置包括脫硫除氮主塔和脫硫除氮副塔，脫硫除氮主塔和脫硫除氮副塔通過管道相連，其中，所述稀土冶煉廢水處理裝置包括隔油池、氣浮池、調節(jié)池、中和反應池、高效濃密機、一級曝氣沉淀池、曝氣生物濾池、折點投氯反應塔、二級曝氣沉淀池、絮凝沉淀池；所述隔油池、氣浮池、調節(jié)池、中和反應池、高效濃密機通過管道依次連接；所述高效濃密機通過管道與所述脫硫除氮副塔相連，所述一級曝氣沉淀池通過管道與所述脫硫除氮副塔相連；所述一級曝氣沉淀池、曝氣生物濾池、折點投氯反應塔通過管道依次相連；所述折點投氯反應塔通過管道與所述脫硫除氮主塔相連，所述二級曝氣沉淀池通過管道與所述脫硫除氮主塔相連，所述二級曝氣沉淀池與絮凝沉淀池通過管道連接。
所述的稀土冶煉廢水的處理裝置，其中，所述脫硫除氮主塔內由下至上設置有用于煙氣進入的旋流進氣裝置、用于排出煙氣的排氣裝置和用于噴淋煙氣的多層無堵塞螺旋型實心錐形噴嘴裝置；所述多層無堵塞螺旋型實心錐形噴嘴裝置通過管道與所述折點投氯反應塔相連；脫硫除氮副塔內設置有3-5個用于處理煙氣的處理單元，每個處理單元內由下至上設置有用于進氣的單層布氣裝置和用于噴淋煙氣的單層無堵塞螺旋型空心錐形噴嘴裝置；所述單層無堵塞螺旋型空心錐形噴嘴裝置通過管道與所述高效濃密機相連。
所述的稀土冶煉廢水的處理裝置，其中，所述稀土冶煉廢水的處理裝置還包括備用脫氯裝置，所述脫氯裝置通過管道與所述折點投氯反應塔和絮凝沉淀池相連；所述稀土冶煉廢水的處理裝置還包括一級緩沖池、二級緩沖池和三級緩沖池，所述一級緩沖池設置在高效濃密機和脫硫除氮副塔之間，所述二級緩沖池設置在所述一級曝氣沉淀池與曝氣生物濾池之間，所述三級緩沖池設置在曝氣生物濾池和折點投氯反應塔之間。
有益效果本發(fā)明根據(jù)濕法稀土冶煉企業(yè)的實際情況，把鍋爐煙氣治理和生產(chǎn)廢水治理有機結合起來，充分利用鍋爐煙氣富含煤灰、二氧化碳、二氧化硫及較高煙氣溫度等特點，同時也利用了廢水治理工藝中堿性較高、吹脫脫氨需要加溫、折點投氯工藝后余氯較高、需要削減有機物、氨氮等特點。經(jīng)過本發(fā)明所提供的廢水方法處理后，鈉皂(鈣皂)法稀土生產(chǎn)廢水中重金屬離子、C0D、氨氮可達標排放，同時燃煤鍋爐的煙氣黑度、二氧化硫、氮氧化物等指標均能達標排放。本發(fā)明所提供的廢水綜合治理的工藝及設備在節(jié)能減排、以廢治廢、達標排放方面都取得了較好的效果。


圖I為本發(fā)明的鈉皂法稀土生產(chǎn)廢水處理裝置的結構功能框圖。
圖2為本發(fā)明的鈉皂法稀土生產(chǎn)廢水處理裝置的脫硫脫氮主塔、脫硫脫氮副塔設備圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種稀土冶煉廢水的處理方法及裝置，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
國內大部分采用濕法稀土冶煉工藝的中小型企業(yè)，基本上都需要配套燃煤蒸汽鍋爐，燃煤鍋爐容量普遍為4-10T/H，燃燒煤中含硫量為2-3% (甚至更高)，煙氣量在 12000-30000mVH，排放煙氣溫度160_210°C，排放煙氣中二氧化硫含量在3200_4800mg/m3， 氮氧化物含量在450-600mg/m3，二氧化碳含量在7_9%。燃煤蒸汽鍋爐配套了麻石水磨除塵器，普遍采用石灰濕法脫硫，但脫硫效率在65%以下，脫氮效率在20%以下，無法達到《鍋爐大氣污染物排放標準》的排放要求。
因此，本發(fā)明中把稀土冶煉廢水治理和燃煤鍋爐煙氣治理結合起來，充分利用鍋爐煙氣富含煤灰、二氧化碳、二氧化硫及較高煙氣溫度等特點，同時也利用了廢水治理工藝中堿性較高、吹脫脫氨需要加溫、折點投氯工藝后余氯較高、需要削減有機物、氨氮等特點。 經(jīng)過本發(fā)明所提供的廢水方法處理后，皂化廢水中重金屬離子、C0D、氨氮可達標排放，同時燃煤鍋爐的煙氣黑度、二氧化硫、氮氧化物等指標均能達標排放。
本發(fā)明所提供的稀土冶煉廢水的處理方法，用于處理稀土濕法冶煉過程中產(chǎn)生的含氨量低的皂化廢水，所述稀土冶煉廢水的處理方法適用于處理鈉皂法或鈣皂法稀土濕法冶煉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氨量低的皂化廢水，也適用于氨皂化生產(chǎn)廢水中低濃度含氨廢水的處理。其中，所述稀土冶煉廢水的處理方法將廢水處理與燃煤鍋爐煙氣處理相結合，具體包括以下步驟A、皂化廢水先通過隔油池、氣浮池，去除浮油和P507(2 一乙基已基膦酸單2 —乙基已基酯)；所述皂化廢水還可以與后續(xù)步驟中產(chǎn)生的沉淀廢水、洗滌廢水等生產(chǎn)廢水混合，再進入步驟B ；B、在皂化廢水中加入石灰水進行中和反應，以中和皂化廢水中的重金屬、草酸及其它酸性物質，再加入用于沉淀顆粒物質的PAM ；C、采用高效濃密機進行廢渣沉淀，將所得廢渣經(jīng)過壓濾機壓濾后回收，將從高效濃密機出水的皂化廢水用燒堿微調PH值后投加脫氨劑，泵提進入用于燃煤鍋爐煙氣處理的脫硫除氮副塔，參與脫硫除氮副塔內的脫硫除氨反應，降低皂化廢水中的氨；D、出水進入一級曝氣沉淀池，氧化皂化廢水中的亞硫酸根離子和吸附皂化廢水中的有機物，微調PH值，投加絮凝劑進行沉淀；E、出水泵提進入曝氣生物濾池，對皂化廢水中的有機物、氨氮進行吸附和生物降解；F、出水進入折點投氯反應塔，采用折點投氯反應去除皂化廢水中的氨氮；G、出水進入用于燃煤鍋爐煙氣處理的脫硫除氮主塔，參與脫硫除氮主塔內的脫硫除氮反應，降低皂化廢水中的余氯含量；H、出水進入二級曝氣沉淀池，氧化皂化廢水中的亞硫酸根離子和吸附阜化廢水中的有機物；I、出水經(jīng)絮凝沉淀后達標排放。
具體地，所述步驟A中，皂化廢水首先進入隔油池，停留時間為20-30H，大部分煤油、P507被去除。然后泵入氣浮池，皂化廢水的浮油被刮入氣浮池的收油槽。所述氣浮池可以為渦凹氣浮池。優(yōu)選地，所述皂化廢水經(jīng)過氣浮池后，出水與沉淀廢水和清洗廢水等生產(chǎn)廢水先進入綜合廢水調節(jié)池進行混合，混合廢水在綜合廢水收集池的有效停留時間為 10-15H。
所述步驟B中，所述皂化廢水在進入中和反應池前可先進入調節(jié)池進行均質，以提高反應效果。經(jīng)調節(jié)池均質后的皂化廢水泵提進入中和反應池，加石灰水進行中和反應， 調節(jié)PH為9-10，加入5mg/l的PAM (聚丙烯酰胺)，用于沉淀皂化廢水中的顆粒物質。
所述步驟C中，所述皂化廢水經(jīng)過中和反應后進入高效濃密機內進行廢渣沉淀， 具體為，通過所述高效濃密機將所述皂化廢水進行固液分離，所得固體為廢渣，所述廢渣泵入壓濾機進行壓濾處理后回收。經(jīng)過廢渣沉淀后后的皂化廢水在進入脫硫除氮副塔前可以先進入第一緩沖池，進一步均化水質和穩(wěn)定水量。然后在所述皂化廢水中投加燒堿進行PH 微調至PH10-11，并投加脫氨劑，然后泵提進入用于燃煤鍋爐煙氣處理的脫硫除氮副塔，參與脫硫除氮副塔內的除鈣、脫硫、脫氨反應，通過煙氣的吹脫作用降低廢水中的氨。所述皂化廢水經(jīng)多層無堵塞脫硫噴嘴噴淋煙氣，氣液比可以達到600 1以上，煙氣中二氧化硫、二氧化碳與皂化廢水中的氫氧化鈣進行反應。同時皂化廢水中的氨在高效脫氨劑的作用下， 經(jīng)過高溫煙氣的吹脫，皂化廢水中的氨變成氨氣從皂化廢水中溢出，達到除氨的目的，同時也凈化了煙氣中的煤灰。由于被吹脫出來的氨氣在煙氣中濃度較低，大部分氨氣隨煙氣從高位煙囪排出。其中，所述皂化廢水進入脫硫除氮副塔壓力必須保證> 35米。
所述步驟D中，從脫硫除氮塔排出的皂化廢水進入一級曝氣沉淀池，所述一級曝氣池包括曝氣池和沉淀池。首先，所述曝氣池采用高強度曝氣，對皂化廢水充氧，進一步氧化皂化廢水中亞硫酸酸根離子，同時曝氣池還接收來自沉淀池中的截留下來的煤灰，在攪拌作用下，粉煤灰與皂化廢水充分接觸，吸附皂化廢水中的有機物。隨后采用濃硫酸調節(jié)PH 值為8-9，投加3-5ppm的PAM后沉淀。進行沉淀后的上清液進入曝氣生物濾池，再進入所述曝氣生物濾池前，可以先進入第二緩沖池，進一步均化水質和穩(wěn)定水量。
所述步驟E中，出水排入曝氣生物濾池，過濾速度不高于2. 0Μ/Η，氣水比為4_6 1，所述曝氣生物濾池包括厭氧濾池和好氧濾池，皂化廢水分別流經(jīng)所述厭氧濾池和好氧濾池。在各濾池中投加相應的耐鹽生物菌種，包括除污菌、除氨菌、除油菌，好氧池出水按處理量的100-200%回流至厭氧池，通過改性沸石和生物陶粒(活性炭)的吸附及附著的耐鹽微生物對污水中有機物、氨氮進行降解。該系統(tǒng)需要定時進行氣水反沖洗操作，必須根據(jù)各級曝氣生物濾池出水水質情況的不同，添加適量營養(yǎng)物，如葡萄糖、磷肥等，還需要補投加適量的堿，維持硝化反硝化所需的堿度。所述一級曝氣沉淀池出水可于廠區(qū)生活污水混合后一起泵提進入曝氣生物濾池，通過投加耐鹽微生物，對混合廢水中的有機物、氨氮進行吸附和生物降解。
所述步驟F中，曝氣生物濾池出水泵提進入折點投氯反應塔，控制進水PH=7左右， 按Cl— NN4+=8:1進行投加次氯酸鈉，廢水停留時間為30-50min。所述折點投氯反應塔采用直立式圓柱型罐體，材質為鋼襯膠。當所述用于燃煤鍋爐煙氣處理的脫硫除氮主塔不需要所述皂化廢水時，所述皂化廢水經(jīng)所述折點投氯反應塔出水后，出水后可進入備用脫氯裝置，所述備用脫氯裝置可以設置兩個脫氯反應罐，所述脫氯反應罐內可填充活性炭或者焦煤進行脫氯，也可采用投加焦亞硫酸鈉還原劑，每罐停留時間為30-50min。經(jīng)過備用脫氯裝置出水后，經(jīng)絮凝沉淀后達標排放。
所述步驟G中，經(jīng)過折點投氯反應后的皂化廢水中余氯較高，PH大約在7-8左右， 出水泵提進入脫硫除氮主塔，由于堿度不高，其脫硫效果一般，但在次氯酸鈉的強氧化性下，加速了煙氣中的二氧化硫、氮氧化物等還原性物質的氧化作用，提高煙氣處理系統(tǒng)的脫硫脫氮效率。由于皂化廢水中的余氯與煙氣中的二氧化硫、氮氧化物、碳粉等進行反應，也達到削減廢水中余氯作用，同時進一步降低廢水中C0D。同時也大幅度削減了還原余氯而需使用的還原劑量，達到以廢治廢的效果。
所述步驟H中，脫硫除氮主塔出水進入二級曝氣沉淀池，所述二級曝氣沉淀池包括曝氣池和沉淀池，首先在曝氣池中采用高強度曝氣，對皂化廢水充氧，進一步氧化皂化廢水中的亞硫酸根離子，同時曝氣池還接收來自沉渣池的截留下來的煤灰，攪拌作用下，粉煤灰與廢水充分接觸，吸附廢水中的有機物。
所述步驟I中，經(jīng)過曝氣沉淀后的皂化廢水進入絮凝沉淀池，投加50_80mg/L的絮凝劑PAC (聚合氯化鋁)和助凝劑3mg/L的助凝劑PAM，處理后的上清液達標排放，沉淀下來的泥渣進入污泥壓濾系統(tǒng)。
本發(fā)明中還提供用于實現(xiàn)上述稀土冶煉廢水處理方法的稀土冶煉廢水處理裝置， 如圖I所示，所述稀土冶煉廢水處理裝置與煙氣脫硫脫氮裝置相結合，所述煙氣脫硫脫氮裝置包括脫硫除氮主塔和脫硫除氮副塔，脫硫除氮主塔和脫硫除氮副塔通過管道相連，具體地，所述稀土冶煉廢水處理裝置包括隔油池、氣浮池、用于對稀土冶煉廢水進行均質的調節(jié)池、用于中和稀土冶煉廢水中的重金屬和酸性物質的中和反應池、用于進行廢渣沉淀的高效濃密機、用于氧化稀土冶煉廢水中的亞硫酸根離子和吸附稀土冶煉廢水中的有機物的一級曝氣沉淀池、用于對稀土冶煉廢水中的有機物、氨氮進行吸附和生物降解曝氣生物濾池、用于進行折點投氯反應去除稀土冶煉廢水中的氨氮的折點投氯反應塔、用于氧化稀土冶煉廢水中的亞硫酸根離子和吸附稀土冶煉廢水中的有機物的二級曝氣沉淀池、用于沉淀稀土冶煉廢水中的泥渣的絮凝沉淀池；所述隔油池、氣浮池、調節(jié)池、中和反應池、高效濃密機通過管道依次連接；所述高效濃密機通過管道與所述脫硫除氮副塔相連，所述一級曝氣沉淀池通過管道與所述脫硫除氮副塔相連；所述一級曝氣沉淀池、曝氣生物濾池、折點投氯反應塔通過管道依次相連；所述折點投氯反應塔通過管道與所述脫硫除氮主塔相連，所述二級曝氣沉淀池通過管道與所述脫硫除氮主塔相連，所述二級曝氣沉淀池與絮凝沉淀池通過管道連接；所述稀土冶煉廢水處理裝置還包括用于壓濾所述高效濃密機產(chǎn)生的廢渣的壓濾機，所述壓濾機與高效濃密機連接。
所述稀土冶煉廢水處理裝置還包括用于脫氯的備用脫氯裝置，所述脫氯裝置通過管道與所述折點投氯反應塔和絮凝沉淀池相連。所述備用脫氯裝置可以設置兩個脫氯反應罐，所述脫氯反應罐內可填充活性炭或者焦煤進行脫氯，也可采用投加焦亞硫酸鈉還原劑。
所述一級曝氣沉淀池和二級曝氣沉淀池分別設置有用于鼓風曝氣的鼓風機，對皂化廢水充氧的同時對沉渣池底部煤灰渣進行回流，使從脫硫除氮主塔和脫硫除氮副塔帶出來的粉煤灰與皂化廢水充分接觸。9
所述稀土冶煉廢水處理裝置還包括用于均化水質和穩(wěn)定水量的一級緩沖池、二級緩沖池和三級緩沖池，所述一級緩沖池設置在高效濃密機和脫硫除氮副塔之間，所述二級緩沖池設置在所述一級曝氣沉淀池與曝氣生物濾池之間，所述三級緩沖池設置在曝氣生物濾池和折點投氯反應塔之間。
所述氣浮池和中和反應池之間還設置一用于混合皂化廢水和生產(chǎn)廢水的綜合廢水收集池，經(jīng)過氣浮池的皂化廢水流入所述綜合廢水收集池中，在本發(fā)明過程中所產(chǎn)生的沉淀廢水和清洗廢水等生產(chǎn)廢水也進入所述綜合廢水收集池中，與所述皂化廢水混合,再進入中和反應池中進行反應。
所述稀土冶煉廢水處理裝置還包括石灰水投加裝置、第一 PAM投加裝置、燒堿投加裝置、脫氨劑投加裝置、第二 PAM投加裝置、硫酸投加裝置、營養(yǎng)物投加裝置、次氯酸鈉投加裝置、焦亞硫酸鈉投加裝置；所述石灰水投加裝置和第一 PAM投加裝置與所述中和反應池相連，所述燒堿投加裝置和脫氨劑投加裝置設置在所述一級緩沖池與所述脫硫除氮副塔之間，所述第二 PAM投加裝置和硫酸投加裝置設置在所述脫硫除氮副塔與所述一級曝氣沉淀池之間，所述營養(yǎng)物投加裝置與所述曝氣生物濾池相連，所述次氯酸鈉投加裝置與所述折點投氯反應塔相連，所述焦亞硫酸鈉投加裝置與所述備用脫氯裝置相連。
所述脫硫除氮主塔和脫硫除氮副塔，供水泵壓力為35-50米，塔體采用圓柱性。如圖2所示，折點投氯反應后的皂化廢水進入脫硫除氮主塔，高效濃密機出水進入脫硫除氮副塔，而且在煙氣處理中脫硫除氮主塔布置在前，脫硫除氮副塔布置在后。脫硫除氮主塔2 采用底部進氣、頂部排氣方式，塔內設置旋流進氣裝置I和多層無堵塞螺旋型實心錐形噴嘴裝置3。所述無堵塞螺旋型實心錐形噴嘴裝置3通過管道與所述折點投氯反應塔相連，經(jīng)過所述折點投氯反應塔的造化廢水通過管道進入所述脫硫除氮主塔2內的除鈣、脫硫、脫氨反應。脫硫除氮副塔9內分并行多單元處理系統(tǒng)，一般分3-5單元，每個單元用隔板6將其分隔開來，通過主風管4實現(xiàn)對各單元進行布氣。脫硫除氮副塔9內的各單元采用底部進氣的方式，在每個單元內設置單層布氣裝置5和單層無堵塞螺旋型空心錐形噴嘴裝置7， 最后通過排氣管8將煙氣排出，在排氣端設置有脫水裝置。所述無堵塞螺旋型空心錐形噴嘴裝置7通過管道與所述高效濃密機相連，經(jīng)過高效濃密機的皂化廢水通過管道進入所述脫硫除氮副塔9，參與脫硫除氮副塔9內的脫硫除氨反應。
所述曝氣生物濾池采用A/0工藝，采用上向流進水，空氣和污水同向接觸，填料由上部的生物陶粒(活性炭)，占總填料體積的50-75%，下部的斜發(fā)沸石填料，占總填料體積的 25-50%。所述曝氣生物濾池還包括混凝土濾板、曝氣裝置、氣水反沖裝置、循環(huán)回流裝置、營養(yǎng)物補充裝置、堿度補充裝置等，此為現(xiàn)有技術，在此不贅述。
所述曝氣生物濾池內投加耐鹽度較高的生物菌種，包括除污菌、除氨菌和除油菌， 生物菌種的成份為芽孢桿菌，酵母菌屬，微球菌屬等，具有較高的抗氯化物毒性，最高能耐 4%的鹽度。
所述折點投氯除氨塔，塔內布置多層多孔板布水裝置，停留時間不低于30分鐘。 所述備用脫氯裝置設置兩個脫氯反應罐，填充物為焦炭(或活性炭)，同時配套焦亞硫酸鈉投加，兩個脫氯反應罐高度設計按照填充3米焦炭(活性炭)設計，各塔頂部設置自動排氣閥，含氯廢氣進入吸附器。
綜上所述，本發(fā)明所提供的稀土冶煉廢水處理方法與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和處理效果 (I)本發(fā)明根據(jù)濕法稀土冶煉企業(yè)的實際情況，把鍋爐煙氣治理和生產(chǎn)廢水治理有機結合起來，發(fā)明了一種綜合處理工藝，在節(jié)能減排、以廢治廢、達標排放方面效果較好。
(2)采用生物化學聯(lián)合法處理，充分利用粉煤灰的吸附作用，折點投氯除氨作用， 曝氣生物濾池的除氨降有機物的作用，經(jīng)過處理后，出水的C0D、氨氮指標可以滿足排放要求。
(3)通過引入鍋爐煙氣處理，通過生產(chǎn)廢水與煙氣中二氧化碳、二氧化硫等反應， 生成硫酸鈣、碳酸鈣等沉淀物，達到大幅度削減鈣離子濃度，有利于降低鹽度，減少鈣垢，順利補充磷肥，優(yōu)化微生物生存環(huán)境。
(4)通過引入鍋爐煙氣處理，利用煤灰的吸附作用可以削減皂化廢水中的有機物， 殘留在皂化廢水中P507、煤油等高分子有機物去除效果較好，有利于后續(xù)微生物降解。
(5)通過引入鍋爐煙氣處理，利用煙氣的溫度和煙氣量，有利于煙氣對氨吹脫，節(jié)省了皂化廢水加溫所需的能源和吹脫所需風機的電耗。
(6)通過引入鍋爐煙氣處理，利用煙氣中的二氧化硫、氮氧化物的還原性對余氯進行吸收，減少還原劑的投加，同時有利于提高脫硫脫氮效率。
(7)選擇采用了適合濕法稀土冶煉廢水高含鹽量、高氯根特點的耐鹽微生物，包括除污菌種、除油菌種、除氨菌種等，最高能耐4%的含鹽量。通過選擇合適的填料組合和確保微生物生長環(huán)境，確保生物處理系統(tǒng)正常運轉。
應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1. 一種稀土冶煉廢水的處理方法，用于處理稀土濕法冶煉過程中產(chǎn)生的含氨量低的皂化廢水，所述稀土冶煉廢水的處理方法將廢水處理與燃煤鍋爐煙氣處理相結合，其特征在于，所述稀土冶煉廢水的處理方法具體包括以下步驟 A、皂化廢水先通過隔油池、氣浮池，去除浮油和P507； B、在皂化廢水中加入石灰水進行中和反應，以中和皂化廢水中的重金屬、草酸及其它酸性物質，再加入用于沉淀顆粒物質的PAM ； C、采用高效濃密機進行廢渣沉淀，將所得廢渣壓濾后回收，將從高效濃密機出水的皂化廢水用燒堿微調PH值后投加脫氨劑，泵提進入用于燃煤鍋爐煙氣處理的脫硫除氮副塔，參與脫硫除氮副塔內的脫硫除氨反應，降低皂化廢水中的氨； D、出水進入一級曝氣沉淀池，氧化皂化廢水中的亞硫酸根離子和吸附皂化廢水中的有機物，微調PH值，投加絮凝劑進行沉淀； E、出水泵提進入曝氣生物濾池，對皂化廢水中的有機物、氨氮進行吸附和生物降解； F、出水進入折點投氯反應塔，采用折點投氯反應去除皂化廢水中的氨氮； G、出水進入用于燃煤鍋爐煙氣處理的脫硫除氮主塔，參與脫硫除氮主塔內的脫硫除氮反應，降低皂化廢水中的余氯含量； H、出水進入二級曝氣沉淀池，氧化皂化廢水中的亞硫酸根離子和吸附皂化廢水中的有機物； I、出水經(jīng)絮凝沉淀后達標排放。
2.根據(jù)權利要求I所述稀土冶煉廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟A還包括 所述皂化廢水與后續(xù)步驟中產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水混合； 所述生產(chǎn)廢水包括沉淀廢水、洗滌廢水。
3.根據(jù)權利要求I所述稀土冶煉廢水的處理方法，其特征在于，所述的步驟B具體為 所述皂化廢水經(jīng)過均質后進入中和反應池，加石灰水進行中和反應，調節(jié)PH為9-10，加入5mg/l的用于沉淀顆粒物質的PAM。
4.根據(jù)權利要求I所述稀土冶煉廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟C中，所述皂化廢水用燒堿微調PH為10-11。
5.根據(jù)權利要求I所述稀土冶煉廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟D中，采用濃硫酸微調PH值為8-9 ;所述絮凝劑為PAM，投加濃度為3-5ppm。
6.根據(jù)權利要求I所述稀土冶煉廢水的處理方法，其特征在于，所述的步驟F中，所述折點投氯反應中按Cr NN4+=8:1進行投加次氯酸鈉,所述阜化廢水在所述折點投氯反應塔內的停留時間為30-50min。
7.根據(jù)權利要求I所述稀土冶煉廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟I中，所述絮凝沉淀過程為在皂化廢水中投加50-80mg/L的絮凝劑PAC和3mg/L的助凝劑PAM。
8.—種稀土冶煉廢水的處理裝置，用于實現(xiàn)如權利要求I所述的稀土冶煉廢水的處理方法，所述稀土冶煉廢水的處理裝置與煙氣脫硫脫氮裝置相結合，所述煙氣脫硫脫氮裝置包括脫硫除氮主塔和脫硫除氮副塔，脫硫除氮主塔和脫硫除氮副塔通過管道相連，其特征在于，所述稀土冶煉廢水處理裝置包括隔油池、氣浮池、調節(jié)池、中和反應池、高效濃密機、一級曝氣沉淀池、曝氣生物濾池、折點投氯反應塔、二級曝氣沉淀池、絮凝沉淀池； 所述隔油池、氣浮池、調節(jié)池、中和反應池、高效濃密機通過管道依次連接；所述高效濃密機通過管道與所述脫硫除氮副塔相連，所述一級曝氣沉淀池通過管道與所述脫硫除氮副塔相連；所述一級曝氣沉淀池、曝氣生物濾池、折點投氯反應塔通過管道依次相連；所述折點投氯反應塔通過管道與所述脫硫除氮主塔相連，所述二級曝氣沉淀池通過管道與所述脫硫除氮主塔相連，所述二級曝氣沉淀池與絮凝沉淀池通過管道連接。
9.根據(jù)權利要求8所述的稀土冶煉廢水的處理裝置，其特征在于，所述脫硫除氮主塔內由下至上設置有用于煙氣進入的旋流進氣裝置、用于排出煙氣的排氣裝置和用于噴淋煙氣的多層無堵塞螺旋型實心錐形噴嘴裝置；所述多層無堵塞螺旋型實心錐形噴嘴裝置通過管道與所述折點投氯反應塔相連； 脫硫除氮副塔內設置有3-5個用于處理煙氣的處理單元，每個處理單元內由下至上設置有用于進氣的單層布氣裝置和用于噴淋煙氣的單層無堵塞螺旋型空心錐形噴嘴裝置；所述單層無堵塞螺旋型空心錐形噴嘴裝置通過管道與所述高效濃密機相連。
10.根據(jù)權利要求8所述的稀土冶煉廢水的處理裝置，其特征在于，所述稀土冶煉廢水的處理裝置還包括備用脫氯裝置，所述脫氯裝置通過管道與所述折點投氯反應塔和絮凝沉淀池相連； 所述稀土冶煉廢水的處理裝置還包括一級緩沖池、二級緩沖池和三級緩沖池，所述一級緩沖池設置在高效濃密機和脫硫除氮副塔之間，所述二級緩沖池設置在所述一級曝氣沉淀池與曝氣生物濾池之間，所述三級緩沖池設置在曝氣生物濾池和折點投氯反應塔之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種稀土冶煉廢水的處理方法及裝置，所述稀土冶煉廢水的處理方法適用于處理稀土濕法冶煉過程中產(chǎn)生的含氨量低的皂化廢水，所述稀土冶煉廢水的處理方法將廢水處理與燃煤鍋爐煙氣處理相結合，所述方法包括廢水的隔油池、氣浮除油及除P507；加石灰水進行中和反應，采用濃密機進行一級固液分離，污泥進行壓濾處理；上清液微調堿送入脫硫除氮副塔，出水進入曝氣沉淀池；微調PH后的上清液泵提升至曝氣生物濾池；生化后出水泵提入折點投氯反應罐內，較高余氯量出水再次提升至燃煤鍋爐配套的脫硫脫氨主塔，出水絮凝沉淀后達標排放。處理后的廢水中重金屬離子、COD、氨氮可達標排放。
文檔編號B01D53/78GK102923905SQ201210399360
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權日2012年10月19日
發(fā)明者辛永光, 張平 申請人:佛山市新泰隆環(huán)保設備制造有限公司