沉钒废水中由于含有超过环境容量多倍的金属离子,如果不经过处理直接排放到自然界中,将会对环境产生很严重污染,因此,为了保护环境,防治污染,必须大力发展钒工业生产工艺及治理污染技术的改进,使废水中的金属离子得以回收,这不仅具有一定的经济意义,而且对保持水体的健康、维护生态环境具有十分重要意义。本文以南阳某钒矿的废水为研究对象,对其进行了废水的处理排放及废水中高浓度的铝、钒的回收。本实验采用三步法处理该废水,实现废水中有价金属的回收利用,优化各个工艺的参数,从而提高其处理的效果,最大程度回收废水中的有价金属,降低该工艺的处理成本,并使废水达到排放的标准。首先对该沉钒废水进行了化学成分分析,再用不同的方法对该废水进行处理,达到了很好的效果。本研究的主要内容有:(1)针对酸性沉钒废水中含有高浓度的铁铝钒的特点,经过多次的对比实验分析,得出一个较佳的实验处理方法:除铁-沉铝-铵盐沉钒-纤维离子交换(低浓度钒)。通过实验得出,当除铁溶解铝钒的pH为13,除铁率可达99.4%,铝的溶出率达到92.1%,钒的溶出率达到90%以上;沉铝时的pH为5~9,铝的沉淀率为97.8%;氢氧化铝吸附溶液中钒酸根离子,呈现黄色,并对氢氧化铝进行洗涤试验研究,当氨水浓度为25 g/L、反应温度为40℃,反应时间30 min时,氢氧化铝的纯度达到97.3%。通过对氢氧化铝了分散研究,得出较佳的分散条件为:聚丙烯酸钠为分散剂,加入量为1.6 wt%,超声功率为300 W。(2)经试验研究得出,酸性铵盐沉钒的最佳工艺条件:pH=2,加铵系数K=2.5,反应温度90℃,反应时间120min,反应搅拌的速度250 r/min,在该工艺条件下,沉钒率可达98.5%左右。(3)最后本论文研究了PAN基多胺纤维对V(Ⅴ)的离子交换。探讨了静态时溶液的pH、纤维型式、温度、吸附时间对纤维交换量的影响,及解吸纤维时氢氧化钠的最佳浓度,实验结果表明:采用氯性纤维、试验在25℃、交换时间3h、pH=6~8时纤维饱和离子交换量为294 mg/g,废水中钒的去除率达到98.1%以上,以0.5 mol/L氢氧化钠对其进行解吸,解吸率达到98.02%以上;探讨了动态时温度和流速对饱和交换量的影响,实验结果表明:低流速、高温时纤维对钒的交换效果更佳。