1、12/12稀土廢水的辦理方法和設備背景稀土廢水是在稀土冶煉分別過程中產生的工業廢水，生產過程為：稀土含量在90%左右稀土精礦經鹽酸溶解、除雜獲取混雜氯化稀土料液，爾后采用P507、P204、環烷酸、煤油等對混雜氯化稀土料液進行萃取分組或分別，獲取單一稀土或復合稀土化合物溶液，溶液經草酸積淀、沖刷后進行低溫灼燒，獲取稀土氧化物。由于稀土企業的工業生產已廣泛采用在酸性條件下的有機相萃取工藝技術，且萃取劑的主要以磷類萃取劑為主，稀土冶煉分其他生產過程中產生的萃取廢水擁有高含鹽、含油，主要為煤油、P507、P204等有機相，強酸性、COD濃度高、總磷和氨氮等污染因子；同時由在稀土精礦中含有大量的重金屬

2、及放射性元素，如Cr、Cd、Pb、Zn、As、Th、U等，此類元素均在冶煉過程中進入稀土廢水中，廢水中的重金屬元素超標。稀土冶煉積淀工段又采用草酸將萃取工段萃取獲取的稀土離子進行積淀，積淀結晶物沖刷形成的積淀廢水中有強酸性、含草酸物質，擁有高含鹽、高COD濃度、微量重金屬等污染因子。大量的含有各樣污染因子的稀土廢水是稀土冶煉分別行業污染的重要源泉，造成稀土冶煉分別企業周邊環境及水體污染的重要原因，也是限制稀土行業健康牢固發展主要因素，加大對稀土廢水治理技術研發至關重要。目前，國內大多數稀土生產企業的稀土廢水技術均為上世紀八十年代研發，其主要工藝為石灰中和+積淀+澄清后外排，此工藝極為簡單但操作

3、環境差，其出水中COD、總磷、油、重金屬等污染因子超標嚴重，對周邊環境環境造成極大的污染，稀土企業對環境的破壞使整個稀土行業的發展碰到嚴重限制。另一方面，本來粗放式的廢水辦理工藝技術與管理，使稀土廢水中適用的稀土元素、有機相全部流失，稀土收率不高、有機相耗資量大，不利于稀土企業的干凈生產技術的推行推行。自2010年起，稀土工業污染排放標準宣布后，稀土企業的廢水排放標準大幅提升，稀土企業原有的廢水辦理工藝已遠遠落后于國家標準。隨著環保部連續深入地睜開稀土行業環保核查，稀土企業的環保壓力進一步加大，舊的廢水辦理工藝已直接影響企業生死生死的重要因素。工藝流程1包括以下步驟：(1)稀土萃取廢水由廢水收

4、集池經泵提升進入高效除重脫氮反應器，經過投加除重藥劑，混凝劑，去除廢水中的重金屬離子形成重金屬渣，重金屬渣排至除重渣濾器；經過投加脫氮藥劑降低廢水中的氨氮濃度；除重藥劑為硫化物，優選Na2S，混凝劑為聚合氯化鋁。廢水中重金屬及放射性元素主若是Cr、Cd、Pb、Zn、As、Th、U等，采用硫化物積淀去除率高，適用pH范圍大；脫氮藥劑為NaClO；(2)高效除重脫氮反應器辦理后的萃取廢水與草酸積淀廢水經過管道靜態混合器混雜后，自流進入稀土回收反應器，回收萃取廢水、草酸積淀廢水中殘留的少量稀土，回收的稀土排入至稀土渣過濾器進行渣水分別后如期收集；高效除重脫氮反應器、稀土回收反應器均設油水分別器，回收

5、廢水中的有機相；(3)稀土回收反應器出水進入氣浮裝置，加壓溶氣水與廢水混雜產生氣浮效應，去除廢水中大多數的懸浮態油、膠體態和溶解態的油類物質；(4)氣浮裝置出水自流進入調治池；(5)調治池出水用泵提升進入中和反應罐，經過投加熟石灰調治廢水pH值至pH8，投加混凝劑、助凝劑、絮凝劑后，出水進入中和沉降罐積淀；其中，混凝劑采用聚合氯化鋁、助凝劑采用硫酸亞鐵，絮凝劑采用聚丙烯酰胺；(6)中和沉降罐出水自流入中間水池，用泵提升經過前置過濾器去除懸浮物，出水進入催化氧化塔，經過投加化學氧化劑對廢水進行催化氧化，一方面去除廢水中的COD，另一方面可將廢水中剩余的磷基有機相中有機磷轉變為磷酸根，所用化學氧化

6、劑為臭氧；(7)催化氧化塔出水經管道靜態混雜器投加化學除磷藥劑、絮凝劑后進入化學沉降罐積淀，經過投加化學除磷藥劑后將廢水中的磷酸根積淀去除，達到降低總磷的目的；化學除磷藥劑為鋁鹽、鐵鹽，采用的絮凝劑為聚丙烯酰胺；(8)化學沉降罐出水進入澄清池，連續澄清去除廢水中的懸浮物后達標排放。步驟(6)中的中和沉降罐和步驟(7)中的化學沉降罐產生的中和渣、化學除磷渣排入污泥濃縮池，污泥濃縮池底部濃縮污泥用泵提升至板框脫水機進行脫水后外運辦理。除重脫氮反應器、稀土回收反應器平和浮裝置在廢水辦理過程中產生的廢氣2Na2S，混凝劑為聚合氯化鋁。廢水中重金屬主經過裝置頂部蓋板上的管道收集至廢氣辦理裝置。辦理裝置稀

7、土廢水辦理裝置，包括：廢水收集池、泵、管道靜態混雜器、高效除重脫氮反應器、稀土回收反應器、氣浮裝置、調治池、中和反應罐、中和沉降罐、中間水池、前置過濾器、催化氧化塔、化學沉降罐和澄清池。廢水收集池經過泵與高效除重脫氮反應器進水口連接，高效除重脫氮反應器底部的錐型泥斗連接有除重渣濾器；高效除重脫氮反應器出水口與管道靜態混雜器的前端相連，管道靜態混雜器中間設管道口與草酸積淀廢水進水管相連；管道靜態混雜器的尾端管道與稀土回收反應器的進水口相連，稀土回收反應器的錐型泥斗經過稀土回收管連接有稀土渣過濾器；稀土回收反應器的出水管道與氣浮裝置相連，氣浮裝置底部錐型泥斗連接有污泥濃縮池；氣浮裝置出水口連接調治

8、池，調治池經過泵連接收道靜態混雜器前端；管道靜態混雜器的尾端連接中和反應罐，中和反應罐出水口連接中和沉降罐中心的導流管，中和沉降罐底部的錐型泥斗連接有污泥濃縮池，中和沉降罐的出水口位于罐體上端，連接中間水池，中間水池出水口經過泵連接前置過濾器頂部進水口，前置過濾器底部出水口連接催化氧化塔上端的進水口，催化氧化塔下端的出水口連接化學沉降罐中心導流管，化學沉降罐底部的錐型泥斗連接有污泥濃縮池，化學沉降罐上端的出水口連接澄清池。高效除重脫氮反應器包括：除重反應器、多相分別區和脫氮反應器，除重反應器經過溢流出水口與多相分別區相接，多相分別區經過另一側的溢流出水口與脫氮反應器相接。除重反應器和脫氮反應器

9、內部均配有攪拌裝置；多相分別區內設有復合斜管填料，促使除重反應生成的重金屬沉渣快速積淀。除重反應器進水口連接有兩個加藥裝置，分別用于增加除重藥劑和混凝劑，其中，除重藥劑為硫化物，優選若是鉛，砷，鋅等，采用硫化物積淀去除率高，適用pH范圍大；脫氮反應器還設有加藥裝置，用于增加脫氮藥劑，脫氮藥劑為NaClO。稀土回收反應器為三部分，按進水水流方向依次為進水區、多相分別區和出水區，進水區下端設有進水管，上端設有出水口；多相分別區內設有復合斜管填料，促使稀土快速積淀。3高效除重脫氮反應器的多相分別區和稀土回收反應器的多相分別區內均加設油水分別器，油水分別器上端設有排油口，下端設有排水口，排油口連接有機

10、相回收池，排水口連接多相分別區，油水分別器促使多相分別區內的廢水中的有機相與廢水進行分別，有機相上浮可經過排油口進入有機相回收池。催化氧化塔底部設有微孔曝氣裝置，微孔曝氣裝置經過進氣管連接有臭氧發生器，對廢氣進行催化氧化辦理，進氣管為倒U型管，進氣管的管高大于催化氧化塔的塔高；催化氧化塔內還設有噴淋裝置，噴淋裝置位于催化氧化塔內頂部，噴淋裝置上的噴淋口垂直向下懸掛于催化氧化塔上方，噴淋裝置下方依次設有接觸反應填料層和催化氧化填料層；催化氧化塔下方還設有排水管，排水管為倒U型排水管，倒U型排水管的頂部設有排氣口；進氣管和排水管經過支撐架牢固固定于催化氧化塔的兩側；催化氧化塔還設有尾氣出口，尾氣出

11、口設置在催化氧化塔的頂端；催化氧化塔下方排水管一側還設有排污口。高效除重脫氮反應器、稀土回收反應器平和浮裝置頂部均設有蓋板和廢氣收集管道，進行密封和防范廢氣外溢而產生二次污染，氣體收集管道連接有廢氣辦理裝置。本發明的有益收效在于：(1)保證稀土廢水經辦理后可以達標排放，達到稀土工業污水排放一級標準。(2)保證污水達標排放的前提下，將廢水中的殘留的稀土進行回收產生不小的經濟效益，同時收集獲取的廢油可以回收利用節約了運行成本。該工藝積淀過程多采用豎流式沉降罐，占地面積小，投資少，運行成本較低。(4)該工藝中多采用一體化集成設備，在提升辦理收效的同時，減少了占地面積，節約了運行成本和投資成本。附圖說

12、明圖1為本發明的稀土廢水辦理方法的流程圖；圖2為本發明稀土廢水辦理裝置表示圖；圖3為本發明高效除重脫氮反應器裝置結構表示圖；圖4為本發明稀土回收反應器裝置結構表示圖；4圖5為本發明催化氧化塔結構表示圖；其中：1-高效除重脫氮反應器，2-稀土回收反應器，3-氣浮裝置，4-中和反應罐，5-中和沉降罐，6-前置過濾器，7-催化氧化塔，8-化學沉降罐，9-調治池，10-澄清池，11-中間水池，12-有機相回收池，13-稀土渣過濾器，14-污泥濃縮池，15-管道靜態混凝器，16-除重渣濾器，17-廢氣辦理裝置，18-廢水收集池，19-除重反應器，20-多相分別區，21-脫氮反應器，22-靜態混雜器，23

13、-復合斜管填料，24-多相分別區進水口，25-加藥裝置，26-加藥裝置，27-加藥裝置，28-攪拌裝置，29-油水分別器，30-排油口，31-排水口，32-泵，33-脫氮反應器進水口，34-蓋板，35-蓋板，36-進水區，37-多相分別區，38-油水分別器，39-出水區，40-復合斜板填料，41-排油口，42-排水口，43-集油管，44-錐型泥斗，45-連通腔，46-進水區出水口，47-油水分別器集油口，48-催化氧化塔，49-噴淋裝置，50-微孔曝氣裝置，51-臭氧發生器，52-催化氧化填料層，53-接觸氧化填料層，54-排氣口，55-尾氣出口，56-排水管，57-排污口，58-進氣管，59

14、-管道靜態混凝器，60-管道靜態混凝器。5詳盡推行方式以下結合詳盡推行方式對本發明進行詳盡說明。推行例1如圖1所示一種稀土廢水的辦理方法，其步驟為：(1)稀土萃取廢水由廢水收集池18經泵提升進入高效除重脫氮反應器1，通過投加Na2，聚合氯化鋁，去除廢水中的重金屬離子；經過投加NaClO降低廢S水中的氨氮濃度；(2)高效除重脫氮反應器1辦理后的萃取廢水與草酸積淀廢水經過管道靜態混雜器15混雜后，自流進入稀土回收反應器2，回收萃取廢水、草酸積淀廢水中殘留的少量稀土，稀土回收反應器2回收的稀土排入至稀土渣過濾器13進行渣水分別后如期收集，高效除重脫氮反應器1的底部連接重金屬渣排至除重渣過濾器16；高

15、效除重脫氮反應器1、稀土回收反應器2均設油水分別器，回收廢水中的有機相，有機相經內置油水分別器分別后，排入有機相回收池12回收，分離出的水相回流至廢水收集池18；(3)稀土回收反應器2出水進入氣浮裝置3，加壓溶氣水與廢水混雜產生氣浮效應，去除廢水中大多數的懸浮態油、膠體態和溶解態的油類物質；(4)氣浮裝置3出水自流進入調治池9；(5)調治池9出水用泵提升經過管道靜態混雜器15加藥混雜后進入中和反應罐4，經過投加熟石灰調治廢水pH值，調至pH8，投加聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、聚丙烯酰胺后，出水進入中和沉降罐5積淀；(6)中和沉降罐5出水自流入中間水池11，用泵提升經過前置過濾器6去除懸浮物，出水進入

16、催化氧化塔7，經過投加化學氧化劑對廢水進行催化氧化，一方面去除廢水中的COD，另一方面可將廢水中剩余的磷基有機相中有機磷轉變為磷酸根，所用化學氧化劑為現場制備的臭氧；(7)催化氧化塔7出水經管道靜態混雜器15投加鋁鹽、聚丙烯酰胺后進入化學沉降罐積淀8，經過投加化學除磷藥劑后將廢水中的磷酸根積淀去除，達到降低總磷的目的；(8)化學沉降罐8出水進入澄清池10，連續澄清去除廢水中的懸浮物后達標排放。6上述步驟中：中和沉降罐5和化學沉降罐8產生的中和渣、化學除磷渣排入污泥濃縮池14，污泥濃縮池4底部濃縮污泥用泵提升至板框脫水機進行脫水后外運辦理；除重脫氮反應器、稀土回收反應器2平和浮裝置3在廢水辦理過

17、程中產生的廢氣經過裝置頂部蓋板上的管道收集至廢氣辦理裝置17。推行例2如圖2-3所示的稀土廢水辦理裝置，包括：廢水收集池18、泵、管道靜態混雜器、高效除重脫氮反應器1、稀土回收反應器2、氣浮裝置3、調治池9、中和反應罐4、中和沉降罐5、中間水池11、前置過濾器6、催化氧化塔7、化學沉降罐8和澄清池10，廢水收集池18經過泵與高效除重脫氮反應器1進水口連接，高效除重脫氮反應器1內部包括：除重反應器19、多相分別區20和脫氮反應器21，除重反應器19經過溢流出水口24與多相分別區20相接，多相分別區20經過另一側的溢流出水口33與脫氮反應器21相接，除重反應器19、多相分別區20和脫氮反應器21底

18、部均為錐型泥斗，錐型泥斗均連接除重渣過濾器16，除重反應器19和脫氮反應器21內部均配有攪拌裝置28，多相分別區20內設有復合斜管填料23，促使除重19反應生成的沉渣快速積淀，多相分別區20內還加設油水分別器29，油水分別器29上端設有排油口30，下端設有排水口31，排油口30連接有機相回收池12，排水口31連接廢水收集18池；高效除重脫氮反應器1的除重反應器19入口處連有靜態混雜器22，靜態混雜器22連接有兩個加藥裝置25、26，分別用于增加除重藥劑和混凝劑，其中，除重藥劑為Na2S，混凝劑為聚合氯化鋁，廢水中重金屬主若是鉛，砷，鋅等，采用硫化物積淀去除率高，適用pH范圍大；脫氮反應器21還

19、設有加藥裝置27，用于增加脫氮藥劑，脫氮藥劑為NaClO；高效除重脫氮反應器1出水口與管道靜態混雜器15的前端相連，管道靜態混雜器15中間設管道口與草酸積淀廢水進水管相連；管道靜態混雜器15的尾端管道與稀土回收反應器2的進水口相連，稀土回收反應器2的錐型泥斗經過稀土回收管連接有稀土渣過濾器13；稀土回收反應器2的出水管道與氣浮裝置3相連，氣浮裝置3底部錐型泥斗連接有污泥濃縮池14；氣浮裝置3出水口連接調治池9，調治池9經過泵連接收道靜態混雜器59前端；管道靜態混雜器59的尾端連接中和反應罐4，中和反應罐4出水口連接中和沉降罐5中心的導流管，中和沉降罐5底部的錐型泥斗連接有污泥濃縮池14，中和沉

20、降7罐5的出水口位于罐體上端，連接中間水池11，中間水池11出水口經過泵連接前置過濾器6頂部進水口，前置過濾器6底部出水口連接催化氧化塔7上端的進水口，催化氧化塔7下端的出水口經過管道靜態混凝器60連接化學沉降罐8中心導流管，化學沉降罐8底部的錐型泥斗連接有污泥濃縮池14，化學沉降罐14上端的出水口連接澄清池10。其他：高效除重脫氮反應器1的頂部由蓋板34密封，在廢水辦理過程中產生的廢氣經過蓋板34頂部的管道收集進入廢氣辦理裝置17。其工作過程為：萃取廢水經泵32提升，經過加藥裝置25、26分別增加除重藥劑和混凝劑，經靜態混雜器22進入除重反應器19，在攪拌器28的攪拌下，充分反應，產生的沉渣

21、經除重反應器19的錐型泥斗排入除重渣過濾器16，除重反應器19溢流出水由多相分別區進水口24進入多相分別區20，多相分別區20內設有復合斜管填料23，促使除重反應的沉渣快速積淀，多相分別區20內設有油水分別器29，多相分別區20內上層浮油流入油水分別器29，基層沉渣由錐型泥斗排入除重渣過濾器16，油水分別器29上端設有排油口30連接有機相回收池12，下端設有排水口31連接廢水收集池18，多相分別區20經過脫氮反應器進水口33溢流進入脫氮反應器21，脫氮反應器21配有加藥裝置27，增加脫氮藥劑，在攪拌器28的攪拌下，充分反應，溢流出水進入后續工藝，即稀土回收反應器、氣浮裝置、調治池、中和反應罐、

22、中和沉降罐、前置過濾器、催化氧化塔、化學沉降罐和澄清池連續辦理。推行例3如圖2-4所示，本推行例的稀土廢水辦理裝置與推行例2的不同樣在于：稀土回收反應器2為三部分，按進水水流方向依次為進水區36、多相分別區37和出水區39，進水區36下端設有進水管，上端設有出水口；多相分別區37內設有復合斜管填料40，促使稀土快速積淀；稀土回收反應器2的多相分別區37內均加設油水分別器38，積淀區37底部設計為錐型泥斗44，連接有稀土渣過濾器13；油水分別器38進油口47處設有集油管43，稀土廢水的上層浮油經集油管43收集從進油口47處進入油水分別器38，油水分別器38上端設有排油口41，下端設有排水口42，

23、排油口41連接有機相回收池12，排水口42連接多相分別8區37，油水分別器38促使多相分別區內37的廢水中的有機相與廢水進行分別，有機相上浮可經過排油口41進入有機相回收池12；油水分別器38下面為連通腔45，連接多相分別區37和出水區39，出水管位于出水區39的上端。其他：稀土回收反應器2平和浮裝置3的頂部由蓋板35密封，在廢水辦理過程中產生的廢氣經過蓋板35頂部的管道收集進入廢氣辦理裝置17。本部分改進的工作過程為：稀土廢水經泵提升后進入稀土回收反應器2的進水區36，經過進水區出水口46溢流進入多相分別區37，多相分別區37內設有玻璃鋼材質的復合斜管填料40，稀土廢水中的少量稀土經復合斜管

24、填料40后積淀至多相分別區37底端的錐型泥斗44中。稀土廢水的上層浮油經集油管43收集進入油水分別器38，經過積淀隔油后的稀土廢水經過連通腔45進入出水區39。油水分別器38內油相經過排油口41排入有機相回收池12，油水分別器38內廢水經過排水口42排入廢水收集池18。如期開啟錐型泥斗44，將稀土排入稀土渣過濾器13。其他，如圖5所示本推行例中的述催化氧化塔48底部設有微孔曝氣裝置50，微孔曝氣裝置50經過進氣管58連接有臭氧發生器51，對廢氣進行催化氧化處理，進氣管58為倒U型管，進氣管58的管高大于催化氧化塔48的塔高，當催化氧化塔48內水位過高時，因液體的回流作用，催化氧化塔48內底部齊集的稀土廢水簡單經過進氣管58而回流進入臭氧發生器51中，而為了保證臭氧發生器51的獨立使用和不受攪亂性，進氣管58的管高大于催化氧化塔48塔高，防范了回流事情的發生，也延長了設備的使用壽命；催化氧化塔48內還設有噴淋裝置49，噴淋裝置49位于催化氧化塔內頂部，噴淋裝置49上的噴淋口垂直向下懸掛于催化氧化塔48上方，當稀土廢水經噴淋裝置49噴灑至催化氧化塔48內時，稀土廢水因重力而向下做自由落體運動；開啟臭氧發生器51，臭氧發生器51中產生的臭氧會經過進氣管58進入到催化氧化塔48底部的微孔