【文章內(nèi)容簡介】 線廢水處理能力核定：承德建龍4000噸V2O5生產(chǎn)線作業(yè)率為90%，有效工作時(shí)間300天（7200小時(shí)）。廢水外排量按每噸V2O5 40m3。則沉釩廢水實(shí)際處理量：4000噸V2O540 m3/噸V2O5=160000 m3/年。沉釩廢水排放方式為間斷排放，通過沉釩工序廢水池、沉釩廢水處理存儲調(diào)節(jié)池等調(diào)節(jié)均衡功能，沉釩廢水處理可做到均衡有序運(yùn)行，沉釩廢水折算成小時(shí)平均流量：4000噸V2O540 m3/噸V2O5247。300d247。24h247。90%= m3/h沉釩廢水處理裝置有效工作時(shí)間300天（7200小時(shí)），作業(yè)率按70%（富余能力30%）：沉釩廢水處理能力： m3/h247。70%=， 項(xiàng)目設(shè)計(jì)沉釩廢水處理能力按小時(shí)平均流量35m3/h，裝置設(shè)計(jì)年處理能力應(yīng)滿足企業(yè)年產(chǎn)5000噸V2O5沉釩廢水處理需要：裝置設(shè)計(jì)年處理能力 5000噸V2O540 m3/噸=200000 m3/a裝置作業(yè)率 200000 m3/a247。35 m3/h247。7200h/a100%=%根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，在各系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)要分別就近建設(shè)事故應(yīng)急池，保證整各工藝過程暢通和事故應(yīng)急非常重要，可有效減少事故引發(fā)的沉釩廢水增加量。4）、沉釩廢水中釩、鉻（Cr6+）：承德建龍?zhí)峁┾C渣和沉釩廢水中鉻的指標(biāo)尚難確定，采用以下數(shù)據(jù)進(jìn)行初設(shè)：項(xiàng)目沉釩廢水中釩含量用攀枝花礦區(qū)釩鈦磁鐵礦冶煉釩渣提取V2O5的沉釩廢水中鉻（Cr6+）100～250 mg/l；俄羅斯釩鈦磁鐵礦鉻、承德礦區(qū)釩鈦磁鐵礦、攀枝花紅格礦區(qū)鉻含量大大高于攀枝花礦區(qū)，項(xiàng)目沉釩廢水中鉻（Cr6+）含量參照主要以紅格礦冶煉釩渣的川威V2O5生產(chǎn)實(shí)際指標(biāo)沉釩廢水中鉻（Cr6+）：450～920 mg/l（最高達(dá)1640 mg/l）項(xiàng)目設(shè)計(jì)指標(biāo)采用：沉釩廢水中釩120mg/L、鉻（Cr6+）700mg/L。5）、沉釩廢水其他組成成分承德建龍?zhí)幱谠囘\(yùn)行階段，提供的沉釩廢水指標(biāo)數(shù)據(jù)少，波動大，參照威鋼V2O5生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行。表2 沉釩廢水水質(zhì)指標(biāo)設(shè)計(jì)值與參照釩廠實(shí)際水質(zhì)分析 單位：（mg/L）項(xiàng)目建龍V2O5設(shè)計(jì)指標(biāo)川威V2O5實(shí)際指標(biāo)峨鐵V2O5實(shí)際指標(biāo)攀鋼V2O3實(shí)際指標(biāo)新建釩廠排放標(biāo)準(zhǔn)V5+100～20069～20760～80100～120≤Cr6+（700）450～92040～120100～250≤TCr(760）480～1120≤NH3N(2500)1850～3850930～1200≤25SS(90)83～114100～700≤50pH(2～)～～3～6～9CODcr100100100≤80Na+（）~K+（143）143SO42（）～ 萬Fe3+（2～4）2～42～5Ca2+（28～87）28～8765～220Mg2+（41～103）41～10330～120Mn2+（37～53）37～5330～50Na2SO4（～）～4～7萬～（NH4）2SO4（～）～～H3SiO4+（480～230）480～230200～450160～25Cl(270～430)270～430≤300P～≤總氮≤30說明：項(xiàng)目設(shè)計(jì)指標(biāo)中括號內(nèi)數(shù)據(jù)是威鋼實(shí)際指標(biāo)。俄羅斯釩鈦磁鐵礦鉻含量與紅格礦區(qū)鉻含量相近（約為攀枝花礦區(qū)的4倍），項(xiàng)目沉釩廢水中鉻（Cr6+）含量參照主要以紅格礦冶煉釩渣的川威V2O5生產(chǎn)實(shí)際指標(biāo)，沉釩廢水中鉻（Cr6+）：450～920 mg/l（最高達(dá)1640 mg/L）。6）、煙氣技術(shù)數(shù)據(jù)和釩工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)窯煙氣除塵器出口數(shù)據(jù)和釩工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)名稱承德建龍中信錦鐵威鋼釩廠新建企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量10500Nm3215000m32溫度 ℃≥160260顆粒 mg/Nm3≤80100~150104 ≤80氯化氫 mg/Nm3147 100~150147 ≤80氯氣 mg/Nm311880~100118 ≤50二氧化硫 mg/Nm3325 500~650325 ≤700N0x mg/Nm3290 380290 CO2 %N2 %H2O %O2 % 說明：承德建龍回轉(zhuǎn)窯煙氣其它數(shù)據(jù)參照威鋼釩廠數(shù)據(jù)。熔化爐煙氣助燃空氣換熱器出口數(shù)據(jù)和釩工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)名稱承德建龍虹京鉬業(yè)威鋼釩廠新建企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量3700Nm3311000m33溫度 ℃≥400360顆粒 mg/Nm31060100~1501060≤50二氧化硫 mg/Nm3570540≤700N0x mg/Nm3680 380680 CO2 %N2 %H2O %O2 %說明：承德建龍熔化爐煙氣其它數(shù)據(jù)參照威鋼釩廠數(shù)據(jù)。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（/年）序號項(xiàng)目名稱指標(biāo)1裝置處理能力處理沉釩廢水35m3/h處理回轉(zhuǎn)窯煙氣210500Nm3/h處理熔化爐煙氣33700Nm3/h2作業(yè)率70% 按工廠年有效工作7200小時(shí)，V2O5生產(chǎn)作業(yè)率90%3裝置運(yùn)行時(shí)間5400小時(shí)4環(huán)保治理效果廢水、煙氣治理全面達(dá)到國家《釩工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》5回收利用二次資源（產(chǎn)品方案）從沉釩廢水、煙氣、除磷渣中回收V2O5 噸（干基）提高釩廠總釩總收率 3%（扣除尾渣含釩后計(jì)算）從沉釩廢水、煙氣回收Cr 噸年產(chǎn)Cr(OH)3約60%的Cr(OH)3粗品 510 噸（含水30%）從沉釩廢水中回收NH3 噸年產(chǎn)40%硫酸銨液 噸用焦化硫酸銨（農(nóng)用級）精制40%硫酸銨液 噸從沉釩廢水、 噸從沉釩廢水、 噸4000噸V2O5實(shí)際處理后達(dá)標(biāo)廢水160000 m3/年6裝置節(jié)能煙氣余熱回收利用換熱量3325Kw，年節(jié)約能源2864 噸標(biāo)煤7裝置運(yùn)行費(fèi)用8裝置經(jīng)濟(jì)效益抵扣全部直接運(yùn)行費(fèi)用后盈利 萬元（不包括設(shè)備維護(hù)費(fèi)、車間管理費(fèi)、固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、投資財(cái)務(wù)成本）9裝置減排煙氣余熱利用節(jié)能減排CO2：，SO2： ，煙塵：，灰渣：。煙氣治理減排SO2/SO3：噸，HCl 噸，Cl2 噸，NOx：噸10裝置能源動力消耗總裝機(jī)容量3400Kw（含4400Kw電加熱器）耗電5796605Kwh Kwh/m3廢水單耗 /m3廢水耗蒸汽（）1850 噸氮?dú)馍倭浚▔簽V機(jī)中心管吹掃）11原輔料消耗片堿（99%） 噸硫酸（98%） 噸焦化硫酸銨（N ：%） 噸袋裝石灰粉（CaO≥80%）2560 噸碳酸氫銨（農(nóng)用級N≥%）892 噸聚丙烯酰胺干粉 噸固體聚合硫酸鐵（Fe ≥%） 噸HPF脫硫廢液提鹽(（NH4）2S2O3 ≥70%） 噸12裝置投資13裝置占地（車間和池區(qū)） m214裝置定員操作工49人=36人（四班三運(yùn)轉(zhuǎn)）輔助工9（白班）第三章 工藝及設(shè)備A單元:沉釩廢水釩鉻分別分離回收治理裝置工藝原理釩的最高氧化態(tài)為＋5價(jià)，由于五價(jià)釩具有較高的電荷半徑比，所以在沉淀廢水中不存在簡單的V5＋離子，而弱酸介質(zhì)溶液中主要以含氧酸根VOVO43等形式存在。隨著溶液酸度的增大，也可能產(chǎn)生不同聚合度的多釩酸根。在PH=2~6之間，Cr6+主要以離子平衡式存在：Cr2O72+H2O ?2HCrO4在弱酸性條件下，F(xiàn)e3+與VOVO43結(jié)合形成Fe(V03)沉淀，反應(yīng)式如下： 3VO3+Fe3+＝Fe(V03)↓ 3VO43＋Fe3++6H+=Fe(VO3)↓+3H2O然后調(diào)整PH值，使Fe(VO3)過量的Fe3+和廢水中的Cr3+沉淀過濾分離。上述反應(yīng)對低濃度的含釩鉻溶液（提釩廢水）中的釩的分離效果較好，此時(shí)鉻不發(fā)生反應(yīng)，仍然停留在溶液中，由此可將Fe(VO3)沉淀與含鉻溶液過濾分離。分離后的含鉻溶液加入亞硫酸鹽，利用SO32離子將Cr2O72或CrO42中六價(jià)鉻還原成Cr3+，反應(yīng)式如下：Cr2O72+3HSO3+5H+=3SO42+2Cr3++4H2O2Cr42+3HSO3+7H+=3SO42+2Cr3++5H2O然后加入堿溶液，則不發(fā)生反應(yīng)：Cr3++3OH=Cr(OH)3↓這樣在沉淀分離釩后還原沉淀鉻，從而達(dá)到釩鉻分離。 工藝過程：沉釩廢水匯集于廢水均質(zhì)大池，用泵送入除釩反應(yīng)釜，在廢水中加入Fe2（SO4）3，廢水中V5＋生成Fe（VO3）3或Fe（OH）（VO3）2，加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH生成沉淀物，Cr6＋不參與反應(yīng)，再加入絮凝劑加速沉淀。反應(yīng)料液進(jìn)入壓濾機(jī)過濾，濾餅干基含V2O5約10%，進(jìn)入副產(chǎn)品釩回收工序生產(chǎn)粗APV返回五氧化二釩生產(chǎn)工藝，釩的分離回收率＞90%。通過鐵鹽除釩后，廢水中的釩～95％、鉻約5％被去除（主要是廢水中的Cr3+，如果要進(jìn)一步分離Cr3+鉻，采用添加雙氧水將Cr3+氧化成Cr6＋不與釩共沉淀，在下步除鉻工序中以Cr(OH)3形式沉淀去除）。濾液進(jìn)入地下待除鉻儲水池，用泵送入除鉻反應(yīng)釜，用硫酸校正PH，加入還原劑，使Cr6＋被還原成Cr3＋，殘留的V5＋被還原成V4＋，再加氫氧化鈉溶液調(diào)PH，形成Cr(OH)3和殘存的釩酸鹽沉淀，并加入絮凝劑使沉淀完全。反應(yīng)料液進(jìn)入壓濾機(jī)過濾，濾液自流至地下石灰乳銨鹽分解原料儲水池，濾餅進(jìn)入鉻粉干化機(jī)干燥，制成含水≤30%的Cr(OH)3，干基含Cr(OH)3約60%的初級Cr(OH)3，作為生產(chǎn)堿式硫酸鉻最好的原料。 廢水除鉻PH8~9，其中部分銨鹽分解為揮發(fā)性銨鹽，鉻濾餅干化過程中產(chǎn)生含氨廢氣，為保證車間、崗位環(huán)保和職業(yè)衛(wèi)生達(dá)標(biāo)，設(shè)置廢氣負(fù)壓抽風(fēng)送吹氨尾氣治理塔治理達(dá)標(biāo)排放。表3 兩步化學(xué)分離法處理釩鉻廢水實(shí)效及參照指標(biāo) mg∕L污染物廢水源V5+Cr6+總Cr最高平均最高平均最高平均威鋼V2O52071299207001120750一步除釩后948746651064712兩步除鉻后釩工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)＜＜＜沉釩廢水釩鉻處理效果：均大大優(yōu)于國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，裝置長期運(yùn)行無一次超標(biāo)。%以上，～ mg/L。對Cr6＋%以上，處理后Cr6＋～ mg/L?！?。表4 釩濾餅組成分析數(shù)據(jù)（％）V(V2O5)CrFeSiO2SO42Na+H2O其它（）表5 鉻濾餅物料全分析元素含量 %元素含量 %元素含量 %OSCrNaClFeMgKNiAlCaCuSiTiZnSrNdEuVSumComptonRayleigh釩回收利用工藝：釩濾餅（干基V2O5含量平均10％）卸入壓濾機(jī)接料盤，加入攪拌酸解槽，同時(shí)加入提釩浸出加氯化鈣除磷時(shí)的除磷沉淀濾餅（V2O5含量15％～23％），一級吹氨濾餅（含可溶釩），用洗滌水加硫酸溶解濾餅，過濾去除酸性不溶物雜質(zhì)，該雜質(zhì)濾餅加入攪拌洗滌罐，用廢水進(jìn)行攪拌洗滌，再次進(jìn)行壓濾，濾渣送水泥廠，濾液為洗滌水返回酸溶罐溶解含釩濾餅。含釩濾餅酸解過濾液用氫氧化鈉調(diào)整PH值后，蒸汽加熱至沸，加入硫銨沉淀生產(chǎn)粗APV，過濾分離后送提釩工藝除磷工序重溶，經(jīng)V2O5沉淀工序得到合格的APV，該裝置釩的收率≥95%。濾液為聚硅硫酸鐵溶液作焦化廢水預(yù)處理專用高效混凝劑（其性能類似M180新型高效混凝劑，比使用傳統(tǒng)的聚鐵、聚鋁、硫酸亞鐵混凝劑效果更好）。濾液V2O5工藝除磷渣濾餅濾餅聚硅硫酸鐵液做水處理劑 圖2 A單元：釩鉻分別分離回收的工藝路線框圖H2SO4廢水一級吹氨濾餅硫銨廢水釩濾餅V2O5除磷渣 NaOH 酸解槽過濾渣送水泥廠洗滌槽過濾除雜沉淀粗APV蒸汽液液聚硅酸鐵（水處理劑）壓 濾粗APV 返V2O5除雜工序返溶 圖3 釩回收利用工藝流程框圖年產(chǎn)4000噸V2O5回收釩、鉻初級產(chǎn)品、價(jià)值：含釩濾餅回收制備粗APV：廢水中含釩120mg/L、回收釩濾餅（干基）315噸、折V2O5含量10%的標(biāo)渣315噸除磷渣（干基）384噸，平均V2O5含量18％（~%），折V2O5含量10%（熔化爐煙氣含釩塵和五氧化二釩蒸汽），％，折V2O5含量