张 奎

引言

为充分利用钒资源，提高西昌某钒业公司的经济效益和市场竞争能力，由我院承担设计的“钙化焙烧—硫酸浸出”氧化钒清洁生产线于2012年12月建成投产。设计年产V2O312625 t、V2O54000 t、FeV5018800 t。生产过程中产生大量含钒、铬、镁、锰、钙等离子的酸性废水，最大废水量约120 m3/h。

1　废水性质及回用标准

由沉淀工序排出的废水呈酸性，主要含有钒、铬、镁、锰、钙等污染物，具有酸性强、成分复杂、水质变化大、毒性大、腐蚀性强、可生化性差等特点；若直接排放，则污染大，不能满足国家《钒工业污染物排放标准》（GB 26452—2011）的排放要求；若处理后达标排放，则处理难度大、运行成本贵、工程投资高。为此，经多次氧化钒废水中试处理试验后，设计提出了将处理后的废水回用至沉淀工序，且作为该工序生产线补充用水，以实现废水零排放的目标要求。

目前，关于钒工业废水处理后回用的水质标准，国内尚无统一的标准。本次设计主要污染物参照《钒工业污染物排放标准》（GB 26452—2011）中的间接排放标准并结合氧化钒生产线工艺用水指标要求（不影响产品产量及质量），最终确定了回用水水质标准。

设计废水量为120 m3/h，其进水、回用水水质指标见表1。

表1　设计进水及回用水水质

2　处理工艺选择

目前，国内外对氧化钒废水常用的处理方法主要有：还原中和法、铁钡盐法、离子交换法、电渗析法、溶剂萃取法、生物法、微波法等。还原中和法是利用还原剂将废水中的 V5+、Cr6+还原成 V3+、Cr3+，再用碱性溶液中和，使 V3+、Cr3+形成沉淀而分离；还原剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、液态或气态SO2等，其中硫酸亚铁作还原剂是最常用的方法，其工艺简单，运行费用低；……