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1廢水來源及其污染因子
1.1三氧化二釩生產工藝
將釩渣經破碎→球磨→篩分→電磁除鐵→得到釩渣。將釩渣經配料后送入焙燒爐焙燒,使釩渣中的釩生成可溶性的釩酸鹽。焙燒后的熟料經水浸出后得到偏釩酸鹽溶液,將偏釩酸鹽溶液輸送到沉淀罐,用硫酸調節pH=3,用硫酸銨使之生成多釩酸銨沉淀,與浸出液中的雜質分離。多釩酸銨經干燥、還原后成三氧化二釩。
1.2廢水來源及主要污染物
三氧化二釩作業區沉釩廢水主要產生于沉釩過程中的沉釩上清液、多釩酸銨洗液、沉淀濾液。廢水中存在的污染因子有:pH值、五價釩、六價鉻、氨氮、三價鐵、硫酸根、氯離子、懸浮物。其中六價鉻經呼吸道吸入,長期停留在肺組織內,將導致肺癌,同時對環境有持續性危害;釩可刺激呼吸道、消化道及神經系統,也可損害皮膚、心臟和腎臟;廢水中高濃度的氨氮,消耗水體中溶解氧,加速底泥中營養物質的釋放,導致水體富營養化。
2沉釩廢水處理工藝
2.1沉釩廢水處理工藝簡述
沉釩后的酸性廢水,用焦亞硫酸鈉將V5+、Cr6+還原成V4+、Cr3+,再用氫氧化鈉液中和,使Cr3+、Fe3+生成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,釩生成釩酸鐵、釩酸鎂、釩酸錳等難溶鹽而沉淀。除鉻后的廢水由泵打入廢水蒸發濃縮系統的熱吸收塔,廢水被加熱后,在分離器中閃蒸,水分被蒸發、冷卻,廢水得到濃縮直至硫酸鹽(主要是硫酸銨、硫酸鈉等)達到一定濃度的濃漿,在送至結晶池冷卻、干化池干化后再外運利用。蒸發冷凝水送至生產車間回收利用,實現廢水零排放
2.2沉釩廢水處理系統工藝流程
三氧化二釩作業區沉淀廢水處理系統工藝流程廢水處理效果評價
3廢水處理效果評價
3.1污染因子監測
每季度對三氧化二釩作業區沉淀廢水處理系統出水進行一次氨氮、六價鉻、總鉻監測。
3.2執行標準和評價方法
三氧化二釩作業區沉釩廢水處理系統出水不外排,全部回用于浸出工序。但對出水水質要求執行《釩工業污染物排放標準》(GB26452-2011)。
3.3監測結果分析與評價
收集2010-2012年三氧化二釩作業區沉淀廢水處理系統出水的監測資料(季測)進行分析。
3.3.12010-2012年沉釩廢水處理系統出水中六價鉻,共監測12個數據,2個數據超標,超標率為17%,最大超標倍數為0.22。其中2010、2011年沉釩廢水處理系統出水中六價鉻濃度波動不大,說明系統運行狀況良好。但2012年沉釩廢水處理系統出水中六價鉻濃度波動較大,最大值與最小值相差30余倍,且年度內半數監測值超標,表明該系統在三、四季度運行效果不佳,應在2013年度加大監測頻次,找出影響處理效率下降的因素并在運行過程中及時改進。
3.3.2為直觀的反映釩業公司新三氧化二釩作業區沉淀廢水處理系統出水中總鉻的處理情況,依據上表中的監測數據繪制了沉釩廢水處理系統出水中總鉻的趨勢線圖。2010-2012年沉釩廢水處理系統出水中總鉻共監測12個數據,3個數據超標,超標率為25%,最大超標倍數為31.9。其中2011年一季度總鉻濃度波動較大,年度內最大值與最小值相差217.6倍,表明該系統對總鉻的處理效果不佳,但從長期來看,總鉻的出水水質有逐漸轉好的趨勢。
4存在的問題及解決方法
4.1按照國家《釩工業污染物排放標準》要求,監測指標有18個,目前三氧化二釩作業區僅對氨氮、六價鉻、總鉻三項指標進行了常規監測,雖然沉釩廢水處理系統處理后廢水可回用浸出工序做到零排放,但由于廢水中重金屬物質較多,會在壓濾后的泥餅中富集,處理不當極易造成土壤、水體重金屬污染,應將總砷、總鉛、總鎘、總汞等項目納入常規監測,并增加監測頻次。
4.2在廢水處理過程中,因操作不當,會使廢水中的污染物超標,這也是沉釩廢水處理系統出水中總鉻濃度波動較大的原因所在。導致廢水中鉻超標的主要因素是操作人員加入藥劑里不合理所致。使用焦亞硫酸鈉能有效去除廢水中的鉻,正常情況下GBS環保型水處理劑對六價鉻的去除率高達99.99%,完全可以做到出水水質達標。因此,應加強人員技能培訓的管理,一旦出現問題,及時采取補救措施和整改工作,杜絕由操作不當造成出水水質中污染物超標。
5結論
三氧化二釩作業區沉淀廢水處理系統處理后廢水全部返回作業區(浸出工序)循環使用,不外排。循環用水滿足浸出工序需要,不會對整個氧化釩生產系統的產品質量、設備運行造成不良影響。同時,將廢水零排放作為一個系統工程,綜合回收其中的有價釩、鉻、鈉鹽,對不具備經濟回收價值的氨氮進行無害化處理,使廢水中的每一組分均得到有效回收或處理,未對環境造成不良影響,消除了攀鋼釩產業發展的最大桎梏,保證了攀鋼釩產業的可持續發展。沉釩廢水處理工程的實施具有巨大的環境效益、社會效益和一定的經濟效益,在釩制品加工領域有著很好的推廣作用和應用前景。(本文來自于《攀枝花學院學報》雜志?!杜手▽W院學報》雜志簡介詳見.)
作者:伍后英單位:攀鋼集團勞動衛生防護研究所