公布日：2022.02.01

申请日：2021.12.31

分类号：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

本发明提供一种稀土生产废水的处理方法及系统，稀土生产废水通过预处理初步净化，再通过催化氧化装置对废水的有机成分进行降解处理，废水依次进入超滤装置和离子交换器进行最终净化；净化后废水在纳滤装置进行分离纯化，将纳滤浓水返回至高效沉淀池处理，纳滤产水进入双极膜电渗析装置产生盐酸溶液、氢氧化钠溶液及淡液；淡液经反渗透装置浓缩，产生的反渗透浓水汇入纳滤产水中；最后，对盐酸溶液浓缩提浓处理后用于稀土生产的萃取分离；将部分氢氧化钠溶液用于皂化生产，剩余部分氢氧化钠溶液用于制成碳酸钠溶液。本发明通过上述系统对稀土生产废水高效处理，以达到稀土生产废水资源化利用的目的。

权利要求书

1.一种稀土生产废水的处理方法，其特征在于，包括：稀土生产废水依次经过调节池、高效沉淀池和多介质过滤器进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质；经预处理后的废水进入催化氧化装置中，对废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理；将催化氧化降解处理后的废水进入超滤装置进行截留杂质后，再将经截留杂质后的废水进入离子交换器去除杂质离子；将经离子交换器处理后的废水在纳滤装置中进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中；将纳滤产水进入双极膜电渗析装置中，获得盐酸溶液、氢氧化钠溶液以及淡液；将双极膜电渗析装置产生的淡液进入反渗透装置进行浓缩处理，获得反渗透产水和反渗透浓水，并使反渗透产水进入回用水池中，将反渗透浓水与纳滤产水混合进入双极膜电渗析装置中；将盐酸溶液进行浓缩提浓处理，并将浓缩提浓获得的盐酸溶液用于稀土生产的萃取分离，将氢氧化钠溶液用于皂化生产、和或制成碳酸钠溶液。

2.一种稀土生产废水的处理方法，其特征在于，包括：稀土生产废水依次经过调节池、高效沉淀池和多介质过滤器进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质；经预处理后的废水进入催化氧化装置中，对废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理；将催化氧化降解处理后的废水进入超滤装置进行截留杂质后，再进入离子交换器去除杂质离子；将经离子交换器处理后的废水在纳滤装置中进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中；将纳滤产水在蒸发结晶装置中进行处理，获得氯化钠或氯化铵产品；将蒸发结晶分离出的母液回流至纳滤装置前进行分离纯化处理。

3.根据权利要求1或2所述的稀土生产废水的处理方法，其特征在于，所述稀土生产废水含有阳离子和阴离子中的一种或者多种组合，所述阳离子包括钠离子、铵根离子、钙离子和镁离子，阴离子包括氯离子和氟离子。

4.根据权利要求1或2所述的稀土生产废水的处理方法，其特征在于，所述对稀土生产废水依次经过调节池、高效沉淀池和多介质过滤器进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质，包括：将稀土生产废水注入到高效沉淀池中后，向高效沉淀池中投加药剂，使废水与药剂的接触停留时间为1.5～3h，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度及氟离子；使去除悬浮物、胶体、硬度及氟离子的废水在操作压力为0.1～0.3MPa的多介质过滤器进行处理，除废水中残存的杂质；其中，所述药剂包括混凝剂、助凝剂和杀菌剂，所述混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁中的一种或多种；助凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺或阳离子型聚丙烯酰胺，杀菌剂为次氯酸钠、二氧化氯或者双氧水中的一种；其中，所述混凝剂加入量为5～150ppm，杀菌剂加入量为5～20ppm，助凝剂加入量为0.2～1.5ppm。

5.根据权利要求1所述的稀土生产废水的处理方法，其特征在于，在经预处理后的废水进入催化氧化装置中，对废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理，经预处理后的废水在所述催化氧化装置中进行电化学氧化、电催化氧化、羟基氧化、羟基催化氧化或Fenton氧化中一种或者其中几种结合处理；且所述催化氧化反应装置在对经预处理后的废水进行氧化降解时采用纳米电催化剂。

6.根据权利要求1所述的稀土生产废水的处理方法，其特征在于，所述将催化氧化降解处理后的废水进入超滤装置去除加药沉淀未能去除的杂质，再进入离子交换器去除杂质离子；离子交换器中的离子交换树脂为强酸阳离子交换树脂或者弱酸阴离子交换树脂。

7.根据权利要求1所述的稀土生产废水的处理方法，其特征在于，所述将经离子交换器处理后的废水在纳滤装置中进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中进行处理；纳滤产水进入双极膜电渗析装置中进行处理。

8.根据权利要求1所述的稀土生产废水的处理方法，其特征在于，所述盐酸溶液用于稀土生产的萃取分离，氢氧化钠溶液用于皂化生产、和/或通过CO2吸收塔制成碳酸钠溶液。

9.一种稀土生产废水的处理系统，其特征在于，包括：预处理装置，包括依次连接的调节池、高效沉淀池和多介质过滤器，用于对稀土生产废水进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质；催化氧化装置，与所述多介质过滤器连接，用于对经预处理后废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理；超滤装置，与所述催化氧化装置连接，用于将催化氧化降解处理后的废水进行截留杂质；离子交换器，与所述超滤装置连接，用于对经截留杂质后的废水去除杂质离子；纳滤装置，与所述离子交换器连接，用于将经离子交换器处理后的废水进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中；双极膜电渗析装置，与所述纳滤装置连接，用于将纳滤产水进行处理，获得盐酸溶液、氢氧化钠溶液以及淡液；反渗透装置，与所述双极膜电渗析装置，用于将双极膜电渗析装置产生的淡液进入反渗透装置进行浓缩处理，获得反渗透产水和反渗透浓水，并使反渗透产水进入回用水池并用于生产，将反渗透浓水与纳滤产水混合进入双极膜电渗析装置中；酸碱制备装置，与所述双极膜电渗析装置连接，用于将盐酸溶液进行浓缩提浓处理，并将浓缩提浓处理后的盐酸溶液用于稀土生产的萃取分离；所述酸碱制备装置还用于将氢氧化钠溶液用于皂化生产、和/或通过CO2吸收塔使氢氧化钠溶液制成碳酸钠溶液。

10.一种稀土生产废水的处理系统，其特征在于，包括：预处理装置，包括依次连接的调节池、高效沉淀池和多介质过滤器，用于对稀土生产废水进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质；催化氧化装置，与所述多介质过滤器连接，用于对经预处理后废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理；超滤装置，与所述催化氧化装置连接，用于将催化氧化降解处理后的废水进行截留杂质；离子交换器，与所述超滤装置连接，用于对经截留杂质后的废水去除杂质离子；纳滤装置，与所述离子交换器连接，用于将经离子交换器处理后的废水进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中；蒸发结晶装置，与所述纳滤装置连接，用于将纳滤产水在蒸发结晶装置中进行处理，获得氯化钠或氯化铵产品；蒸发结晶装置分离出的母液回流至纳滤装置前进行分离纯化处理。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种稀土生产废水的处理方法及系统，其中，处理方法包括对稀土生产废水进行预处理、催化氧化降解、超滤、离子交换、纳滤、双极膜电渗析、反渗透、酸碱制备，以实现对稀土生产废水的高效处理，以达到稀土生产废水资源化利用的目的。

本发明提供的一种稀土生产废水的处理方法，包括：稀土生产废水依次经过调节池、高效沉淀池和多介质过滤器进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质；经预处理后的废水进入催化氧化装置中，对废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理；将催化氧化降解处理后的废水进入超滤装置进行截留杂质后，再将经截留杂质后的废水进入离子交换器去除杂质离子；将经离子交换器处理后的废水在纳滤装置中进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中；将纳滤产水进入双极膜电渗析装置中，获得盐酸溶液、氢氧化钠溶液以及淡液；将双极膜电渗析装置产生的淡液进入反渗透装置进行浓缩处理，获得反渗透产水和反渗透浓水，并使反渗透产水进入回用水池中，将反渗透浓水与纳滤产水混合进入双极膜电渗析装置中；将盐酸溶液进行浓缩提浓处理，并将浓缩提浓处理后的盐酸溶液用于稀土生产的萃取分离，氢氧化钠溶液用于皂化生产、和/或制成碳酸钠溶液。

本发明提供的另一种稀土生产废水的处理方法，包括：稀土生产废水依次经过调节池、高效沉淀池和多介质过滤器进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质；经预处理后的废水进入催化氧化装置中，对废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理；将催化氧化降解处理后的废水进入超滤装置进行截留杂质后，再进入离子交换器去除杂质离子；将经离子交换器处理后的废水在纳滤装置中进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中；将纳滤产水在蒸发结晶装置中进行处理，获得氯化钠或氯化铵产品；将蒸发结晶分离出的母液回流至纳滤装置前进行分离纯化处理。

进一步的，所述稀土生产废水含有阳离子和阴离子中的一种或者多种组合，所述阳离子包括钠离子、铵根离子、钙离子和镁离子，阴离子包括氯离子和氟离子。

进一步的，所述对稀土生产废水依次经过调节池、高效沉淀池和多介质过滤器进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质，包括：将稀土生产废水注入到高效沉淀池中后，向高效沉淀池中投加药剂，使废水与药剂的接触停留时间为1.5～3h，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度及氟离子；使去除悬浮物、胶体、硬度及氟离子的废水在操作压力为0.1～0.3MPa的多介质过滤器进行处理，去除废水中残存的杂质；其中，所述药剂包括混凝剂、助凝剂和杀菌剂，所述混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁中的一种或多种；助凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺或阳离子型聚丙烯酰胺，杀菌剂为次氯酸钠、二氧化氯或者双氧水中的一种；其中，所述混凝剂加入量为5～150ppm，杀菌剂加入量为5～20ppm，助凝剂加入量为0.2～1.5ppm。

进一步的，在经预处理后的废水进入催化氧化装置中，对废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理时，经预处理后的废水在所述催化氧化装置中进行电化学氧化、电催化氧化、羟基氧化、羟基催化氧化或Fenton氧化中一种或者其中几种结合处理；且所述催化氧化反应装置在对经预处理后的废水进行氧化降解时采用纳米电催化剂。

进一步的，所述将催化氧化降解处理后的废水进入超滤装置去除加药沉淀未能去除的杂质，再进入离子交换器去除杂质离子；离子交换器中的离子交换树脂为强酸阳离子交换树脂或者弱酸阴离子交换树脂。

进一步的，所述将经离子交换器处理后的废水在纳滤装置中进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中进行处理；纳滤产水进入双极膜电渗析装置中进行处理。

进一步的，所述氢氧化钠溶液用于皂化生产、和/或通过CO2吸收塔制成碳酸钠溶液。

本发明提供的一种稀土生产废水的处理系统，包括：预处理装置，包括依次连接的调节池、高效沉淀池和多介质过滤器，用于对稀土生产废水进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质；催化氧化装置，与所述多介质过滤器连接，用于对经预处理后废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理；超滤装置，与所述催化氧化装置连接，用于将催化氧化降解处理后的废水进行截留杂质；离子交换器，与所述超滤装置连接，用于对经截留杂质后的废水去除杂质离子；纳滤装置，与所述离子交换器连接，用于将经离子交换器处理后的废水进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中；双极膜电渗析装置，与所述纳滤装置连接，用于将纳滤产水进行处理，获得盐酸溶液、氢氧化钠溶液以及淡液；反渗透装置，与所述双极膜电渗析装置，用于将双极膜电渗析装置产生的淡液进入反渗透装置进行浓缩处理，获得反渗透产水和反渗透浓水，并使反渗透产水进入回用水池中并用于生产，将反渗透浓水与纳滤产水混合进入双极膜电渗析装置中；酸碱制备装置，与所述双极膜电渗析装置连接，用于将盐酸溶液进行浓缩提浓处理，并将浓缩提浓处理后的盐酸溶液用于稀土生产的萃取分离；所述酸碱制备装置还用于将氢氧化钠溶液用于皂化生产、和/或通过CO2吸收塔使氢氧化钠溶液制成碳酸钠溶液。

本发明提供的另一种稀土生产废水的处理系统，包括：预处理装置，包括依次连接的调节池、高效沉淀池和多介质过滤器，用于对稀土生产废水进行预处理，去除废水中的悬浮物、胶体、硬度、氟离子以及杂质；催化氧化装置，与所述多介质过滤器连接，用于对经预处理后废水中的有机成分及还原性物质进行催化氧化降解处理；超滤装置，与所述催化氧化装置连接，用于将催化氧化降解处理后的废水进行截留杂质；离子交换器，与所述超滤装置连接，用于对经截留杂质后的废水去除杂质离子；纳滤装置，与所述离子交换器连接，用于将经离子交换器处理后的废水进行分离纯化处理，产生纳滤浓水和纳滤产水，并将纳滤浓水返回至高效沉淀池中；蒸发结晶装置，与所述纳滤装置连接，用于将纳滤产水在蒸发结晶装置中进行处理，获得氯化钠或氯化铵产品；蒸发结晶装置分离出的母液回流至纳滤装置前进行分离纯化处理。

本发明提供的一种稀土生产废水的处理方法及系统，使稀土生产废水通过预处理初步净化，再通过催化氧化装置对废水的有机成分进行降解处理，废水依次进入超滤装置和离子交换器进行最终净化；净化后废水在纳滤装置中进行分离纯化，将纳滤浓水返回至高效沉淀池处理，纳滤产水进入双极膜电渗析装置产生盐酸溶液、氢氧化钠溶液及淡液；淡液经反渗透装置浓缩产生的反渗透浓水汇入纳滤产水中；最后，对盐酸溶液浓缩提浓处理后用于稀土生产的萃取分离；将氢氧化钠溶液用于皂化生产、和/或制成碳酸钠溶液。本发明能够实现对稀土生产废水高效处理，以达到稀土生产废水资源化利用的目的。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

（发明人：原沁波）