公布日：2022.02.01

申請(qǐng)日：2021.12.31

分類號(hào)：C02F9/06(2006.01)I;C22B59/00(2006.01)I;C22B3/10(2006.01)I;C01D3/04(2006.01)I;C01D7/00(2006.01)I

摘要

本發(fā)明提供一種稀土生產(chǎn)廢水的處理方法及系統(tǒng)，稀土生產(chǎn)廢水通過(guò)預(yù)處理初步凈化，再通過(guò)催化氧化裝置對(duì)廢水的有機(jī)成分進(jìn)行降解處理，廢水依次進(jìn)入超濾裝置和離子交換器進(jìn)行最終凈化；凈化后廢水在納濾裝置進(jìn)行分離純化，將納濾濃水返回至高效沉淀池處理，納濾產(chǎn)水進(jìn)入雙極膜電滲析裝置產(chǎn)生鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液及淡液；淡液經(jīng)反滲透裝置濃縮，產(chǎn)生的反滲透濃水匯入納濾產(chǎn)水中；最后，對(duì)鹽酸溶液濃縮提濃處理后用于稀土生產(chǎn)的萃取分離；將部分氫氧化鈉溶液用于皂化生產(chǎn)，剩余部分氫氧化鈉溶液用于制成碳酸鈉溶液。本發(fā)明通過(guò)上述系統(tǒng)對(duì)稀土生產(chǎn)廢水高效處理，以達(dá)到稀土生產(chǎn)廢水資源化利用的目的。

權(quán)利要求書(shū)

1.一種稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，包括：稀土生產(chǎn)廢水依次經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)；經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入催化氧化裝置中，對(duì)廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理；將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)入超濾裝置進(jìn)行截留雜質(zhì)后，再將經(jīng)截留雜質(zhì)后的廢水進(jìn)入離子交換器去除雜質(zhì)離子；將經(jīng)離子交換器處理后的廢水在納濾裝置中進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中；將納濾產(chǎn)水進(jìn)入雙極膜電滲析裝置中，獲得鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液以及淡液；將雙極膜電滲析裝置產(chǎn)生的淡液進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行濃縮處理，獲得反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，并使反滲透產(chǎn)水進(jìn)入回用水池中，將反滲透濃水與納濾產(chǎn)水混合進(jìn)入雙極膜電滲析裝置中；將鹽酸溶液進(jìn)行濃縮提濃處理，并將濃縮提濃獲得的鹽酸溶液用于稀土生產(chǎn)的萃取分離，將氫氧化鈉溶液用于皂化生產(chǎn)、和或制成碳酸鈉溶液。

2.一種稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，包括：稀土生產(chǎn)廢水依次經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)；經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入催化氧化裝置中，對(duì)廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理；將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)入超濾裝置進(jìn)行截留雜質(zhì)后，再進(jìn)入離子交換器去除雜質(zhì)離子；將經(jīng)離子交換器處理后的廢水在納濾裝置中進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中；將納濾產(chǎn)水在蒸發(fā)結(jié)晶裝置中進(jìn)行處理，獲得氯化鈉或氯化銨產(chǎn)品；將蒸發(fā)結(jié)晶分離出的母液回流至納濾裝置前進(jìn)行分離純化處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述稀土生產(chǎn)廢水含有陽(yáng)離子和陰離子中的一種或者多種組合，所述陽(yáng)離子包括鈉離子、銨根離子、鈣離子和鎂離子，陰離子包括氯離子和氟離子。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述對(duì)稀土生產(chǎn)廢水依次經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)，包括：將稀土生產(chǎn)廢水注入到高效沉淀池中后，向高效沉淀池中投加藥劑，使廢水與藥劑的接觸停留時(shí)間為1.5～3h，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度及氟離子；使去除懸浮物、膠體、硬度及氟離子的廢水在操作壓力為0.1～0.3MPa的多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行處理，除廢水中殘存的雜質(zhì)；其中，所述藥劑包括混凝劑、助凝劑和殺菌劑，所述混凝劑為聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵中的一種或多種；助凝劑為陰離子型聚丙烯酰胺或陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，殺菌劑為次氯酸鈉、二氧化氯或者雙氧水中的一種；其中，所述混凝劑加入量為5～150ppm，殺菌劑加入量為5～20ppm，助凝劑加入量為0.2～1.5ppm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，在經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入催化氧化裝置中，對(duì)廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理，經(jīng)預(yù)處理后的廢水在所述催化氧化裝置中進(jìn)行電化學(xué)氧化、電催化氧化、羥基氧化、羥基催化氧化或Fenton氧化中一種或者其中幾種結(jié)合處理；且所述催化氧化反應(yīng)裝置在對(duì)經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)行氧化降解時(shí)采用納米電催化劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)入超濾裝置去除加藥沉淀未能去除的雜質(zhì)，再進(jìn)入離子交換器去除雜質(zhì)離子；離子交換器中的離子交換樹(shù)脂為強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或者弱酸陰離子交換樹(shù)脂。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述將經(jīng)離子交換器處理后的廢水在納濾裝置中進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中進(jìn)行處理；納濾產(chǎn)水進(jìn)入雙極膜電滲析裝置中進(jìn)行處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述鹽酸溶液用于稀土生產(chǎn)的萃取分離，氫氧化鈉溶液用于皂化生產(chǎn)、和/或通過(guò)CO2吸收塔制成碳酸鈉溶液。

9.一種稀土生產(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：預(yù)處理裝置，包括依次連接的調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器，用于對(duì)稀土生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)；催化氧化裝置，與所述多介質(zhì)過(guò)濾器連接，用于對(duì)經(jīng)預(yù)處理后廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理；超濾裝置，與所述催化氧化裝置連接，用于將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)行截留雜質(zhì)；離子交換器，與所述超濾裝置連接，用于對(duì)經(jīng)截留雜質(zhì)后的廢水去除雜質(zhì)離子；納濾裝置，與所述離子交換器連接，用于將經(jīng)離子交換器處理后的廢水進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中；雙極膜電滲析裝置，與所述納濾裝置連接，用于將納濾產(chǎn)水進(jìn)行處理，獲得鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液以及淡液；反滲透裝置，與所述雙極膜電滲析裝置，用于將雙極膜電滲析裝置產(chǎn)生的淡液進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行濃縮處理，獲得反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，并使反滲透產(chǎn)水進(jìn)入回用水池并用于生產(chǎn)，將反滲透濃水與納濾產(chǎn)水混合進(jìn)入雙極膜電滲析裝置中；酸堿制備裝置，與所述雙極膜電滲析裝置連接，用于將鹽酸溶液進(jìn)行濃縮提濃處理，并將濃縮提濃處理后的鹽酸溶液用于稀土生產(chǎn)的萃取分離；所述酸堿制備裝置還用于將氫氧化鈉溶液用于皂化生產(chǎn)、和/或通過(guò)CO2吸收塔使氫氧化鈉溶液制成碳酸鈉溶液。

10.一種稀土生產(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：預(yù)處理裝置，包括依次連接的調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器，用于對(duì)稀土生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)；催化氧化裝置，與所述多介質(zhì)過(guò)濾器連接，用于對(duì)經(jīng)預(yù)處理后廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理；超濾裝置，與所述催化氧化裝置連接，用于將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)行截留雜質(zhì)；離子交換器，與所述超濾裝置連接，用于對(duì)經(jīng)截留雜質(zhì)后的廢水去除雜質(zhì)離子；納濾裝置，與所述離子交換器連接，用于將經(jīng)離子交換器處理后的廢水進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中；蒸發(fā)結(jié)晶裝置，與所述納濾裝置連接，用于將納濾產(chǎn)水在蒸發(fā)結(jié)晶裝置中進(jìn)行處理，獲得氯化鈉或氯化銨產(chǎn)品；蒸發(fā)結(jié)晶裝置分離出的母液回流至納濾裝置前進(jìn)行分離純化處理。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種稀土生產(chǎn)廢水的處理方法及系統(tǒng)，其中，處理方法包括對(duì)稀土生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理、催化氧化降解、超濾、離子交換、納濾、雙極膜電滲析、反滲透、酸堿制備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)稀土生產(chǎn)廢水的高效處理，以達(dá)到稀土生產(chǎn)廢水資源化利用的目的。

本發(fā)明提供的一種稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，包括：稀土生產(chǎn)廢水依次經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)；經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入催化氧化裝置中，對(duì)廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理；將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)入超濾裝置進(jìn)行截留雜質(zhì)后，再將經(jīng)截留雜質(zhì)后的廢水進(jìn)入離子交換器去除雜質(zhì)離子；將經(jīng)離子交換器處理后的廢水在納濾裝置中進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中；將納濾產(chǎn)水進(jìn)入雙極膜電滲析裝置中，獲得鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液以及淡液；將雙極膜電滲析裝置產(chǎn)生的淡液進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行濃縮處理，獲得反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，并使反滲透產(chǎn)水進(jìn)入回用水池中，將反滲透濃水與納濾產(chǎn)水混合進(jìn)入雙極膜電滲析裝置中；將鹽酸溶液進(jìn)行濃縮提濃處理，并將濃縮提濃處理后的鹽酸溶液用于稀土生產(chǎn)的萃取分離，氫氧化鈉溶液用于皂化生產(chǎn)、和/或制成碳酸鈉溶液。

本發(fā)明提供的另一種稀土生產(chǎn)廢水的處理方法，包括：稀土生產(chǎn)廢水依次經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)；經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入催化氧化裝置中，對(duì)廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理；將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)入超濾裝置進(jìn)行截留雜質(zhì)后，再進(jìn)入離子交換器去除雜質(zhì)離子；將經(jīng)離子交換器處理后的廢水在納濾裝置中進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中；將納濾產(chǎn)水在蒸發(fā)結(jié)晶裝置中進(jìn)行處理，獲得氯化鈉或氯化銨產(chǎn)品；將蒸發(fā)結(jié)晶分離出的母液回流至納濾裝置前進(jìn)行分離純化處理。

進(jìn)一步的，所述稀土生產(chǎn)廢水含有陽(yáng)離子和陰離子中的一種或者多種組合，所述陽(yáng)離子包括鈉離子、銨根離子、鈣離子和鎂離子，陰離子包括氯離子和氟離子。

進(jìn)一步的，所述對(duì)稀土生產(chǎn)廢水依次經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)，包括：將稀土生產(chǎn)廢水注入到高效沉淀池中后，向高效沉淀池中投加藥劑，使廢水與藥劑的接觸停留時(shí)間為1.5～3h，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度及氟離子；使去除懸浮物、膠體、硬度及氟離子的廢水在操作壓力為0.1～0.3MPa的多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行處理，去除廢水中殘存的雜質(zhì)；其中，所述藥劑包括混凝劑、助凝劑和殺菌劑，所述混凝劑為聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵中的一種或多種；助凝劑為陰離子型聚丙烯酰胺或陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，殺菌劑為次氯酸鈉、二氧化氯或者雙氧水中的一種；其中，所述混凝劑加入量為5～150ppm，殺菌劑加入量為5～20ppm，助凝劑加入量為0.2～1.5ppm。

進(jìn)一步的，在經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入催化氧化裝置中，對(duì)廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理時(shí)，經(jīng)預(yù)處理后的廢水在所述催化氧化裝置中進(jìn)行電化學(xué)氧化、電催化氧化、羥基氧化、羥基催化氧化或Fenton氧化中一種或者其中幾種結(jié)合處理；且所述催化氧化反應(yīng)裝置在對(duì)經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)行氧化降解時(shí)采用納米電催化劑。

進(jìn)一步的，所述將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)入超濾裝置去除加藥沉淀未能去除的雜質(zhì)，再進(jìn)入離子交換器去除雜質(zhì)離子；離子交換器中的離子交換樹(shù)脂為強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或者弱酸陰離子交換樹(shù)脂。

進(jìn)一步的，所述將經(jīng)離子交換器處理后的廢水在納濾裝置中進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中進(jìn)行處理；納濾產(chǎn)水進(jìn)入雙極膜電滲析裝置中進(jìn)行處理。

進(jìn)一步的，所述氫氧化鈉溶液用于皂化生產(chǎn)、和/或通過(guò)CO2吸收塔制成碳酸鈉溶液。

本發(fā)明提供的一種稀土生產(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，包括：預(yù)處理裝置，包括依次連接的調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器，用于對(duì)稀土生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)；催化氧化裝置，與所述多介質(zhì)過(guò)濾器連接，用于對(duì)經(jīng)預(yù)處理后廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理；超濾裝置，與所述催化氧化裝置連接，用于將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)行截留雜質(zhì)；離子交換器，與所述超濾裝置連接，用于對(duì)經(jīng)截留雜質(zhì)后的廢水去除雜質(zhì)離子；納濾裝置，與所述離子交換器連接，用于將經(jīng)離子交換器處理后的廢水進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中；雙極膜電滲析裝置，與所述納濾裝置連接，用于將納濾產(chǎn)水進(jìn)行處理，獲得鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液以及淡液；反滲透裝置，與所述雙極膜電滲析裝置，用于將雙極膜電滲析裝置產(chǎn)生的淡液進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行濃縮處理，獲得反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，并使反滲透產(chǎn)水進(jìn)入回用水池中并用于生產(chǎn)，將反滲透濃水與納濾產(chǎn)水混合進(jìn)入雙極膜電滲析裝置中；酸堿制備裝置，與所述雙極膜電滲析裝置連接，用于將鹽酸溶液進(jìn)行濃縮提濃處理，并將濃縮提濃處理后的鹽酸溶液用于稀土生產(chǎn)的萃取分離；所述酸堿制備裝置還用于將氫氧化鈉溶液用于皂化生產(chǎn)、和/或通過(guò)CO2吸收塔使氫氧化鈉溶液制成碳酸鈉溶液。

本發(fā)明提供的另一種稀土生產(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，包括：預(yù)處理裝置，包括依次連接的調(diào)節(jié)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器，用于對(duì)稀土生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，去除廢水中的懸浮物、膠體、硬度、氟離子以及雜質(zhì)；催化氧化裝置，與所述多介質(zhì)過(guò)濾器連接，用于對(duì)經(jīng)預(yù)處理后廢水中的有機(jī)成分及還原性物質(zhì)進(jìn)行催化氧化降解處理；超濾裝置，與所述催化氧化裝置連接，用于將催化氧化降解處理后的廢水進(jìn)行截留雜質(zhì)；離子交換器，與所述超濾裝置連接，用于對(duì)經(jīng)截留雜質(zhì)后的廢水去除雜質(zhì)離子；納濾裝置，與所述離子交換器連接，用于將經(jīng)離子交換器處理后的廢水進(jìn)行分離純化處理，產(chǎn)生納濾濃水和納濾產(chǎn)水，并將納濾濃水返回至高效沉淀池中；蒸發(fā)結(jié)晶裝置，與所述納濾裝置連接，用于將納濾產(chǎn)水在蒸發(fā)結(jié)晶裝置中進(jìn)行處理，獲得氯化鈉或氯化銨產(chǎn)品；蒸發(fā)結(jié)晶裝置分離出的母液回流至納濾裝置前進(jìn)行分離純化處理。

本發(fā)明提供的一種稀土生產(chǎn)廢水的處理方法及系統(tǒng)，使稀土生產(chǎn)廢水通過(guò)預(yù)處理初步凈化，再通過(guò)催化氧化裝置對(duì)廢水的有機(jī)成分進(jìn)行降解處理，廢水依次進(jìn)入超濾裝置和離子交換器進(jìn)行最終凈化；凈化后廢水在納濾裝置中進(jìn)行分離純化，將納濾濃水返回至高效沉淀池處理，納濾產(chǎn)水進(jìn)入雙極膜電滲析裝置產(chǎn)生鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液及淡液；淡液經(jīng)反滲透裝置濃縮產(chǎn)生的反滲透濃水匯入納濾產(chǎn)水中；最后，對(duì)鹽酸溶液濃縮提濃處理后用于稀土生產(chǎn)的萃取分離；將氫氧化鈉溶液用于皂化生產(chǎn)、和/或制成碳酸鈉溶液。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)稀土生產(chǎn)廢水高效處理，以達(dá)到稀土生產(chǎn)廢水資源化利用的目的。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

（發(fā)明人：原沁波）