CN102745791A - 一种工业废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业废水的处理方法，该方法包括将含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水混合接触。根据本发明的所述工业废水的处理方法，可以同时实现对含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水进行经济地和有效地处理。

Description

一种工业废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水的处理方法。
背景技术
在海绵钛工业生产过程中，氯化精制工序废气进入氯化精制尾气处理系统，通过三级水洗和两级碱洗，尾洗达标后排放，三级水洗产生的盐酸经陶瓷膜过滤器过滤后得到悬浮物小于5mg/L、盐酸浓度约为20重量％(甚至可以达到28重量％)的废水。
在海绵钛工业生产过程中，镁电解尾气送镁电解尾气洗涤系统用氢氧化钠溶液进行三级洗涤，尾气达标后排放，同时产生次氯酸钠浓度约为10重量％的废水。
这些废水给海绵钛生产企业的综合处理带来了极大的困难。
传统的海绵钛生产企业是在含盐酸废水排放前设立酸水处理站，采用石灰石中和该废水，满足国家标准后排放；含次氯酸钠废水本身可以作为漂白剂使用，可存储于废液池，待缓慢分解后排放。
海绵钛生产企业每年产生的含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水的量都很大，若用传统的方式处理，将难以存储及需要消耗大量的石灰石，并对环境非常不利。
CN 101041902A公开了一种酸洗废酸再生方法，该方法包括：将酸洗钢产品表面铁锈后的废盐酸液通过蒸发将其中的盐酸蒸出、冷却回收，并将蒸发后形成的氯化亚铁水合物进行焚烧，焚烧产生的氯化氢气体经冷却后成盐酸回收，并收集焚烧产生的氧化铁。
虽然根据该专利申请的方法可以有效回收酸洗除钢制品表面铁锈后产生的废酸中的盐酸，但是通常海绵钛生产企业产生的含盐酸的废水的量很大，若采用该专利申请的方法，则能耗很高，且回收的盐酸无法有效利用。
发明内容
本发明的目的是为了克服根据现有的方法难以经济地和有效地处理海绵钛生产企业产生的大量含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水的缺点，提供了一种新的工业废水的处理方法。
本发明提供了一种工业废水的处理方法，该方法包括将含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水混合接触。
根据本发明的所述工业废水的处理方法，通过将含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水混合接触，由于含盐酸的废水中的HCl与含次氯酸钠的废水中的次氯酸钠，在酸性条件下能够发生反应，生成氯气和氯化钠，因此，通过将含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水混合接触后得到的产物进行常规的脱氯处理和制盐处理，可以去除含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水的混合废水中的绝大部分盐酸和次氯酸钠，从而同时实现对含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水进行经济地和有效地处理。另外，根据本发明提供的所述工业废水的处理方法可以较高的氯收率。
附图说明
图1为根据本发明的所述工业废水的处理方法的一种实施方式的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种工业废水的处理方法，该方法包括将含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水混合接触。
根据本发明提供的所述方法，在酸性条件下，所述含盐酸的废水和所述含次氯酸钠的废水混合接触后，即可发生反应，生成氯气和氯化钠，从而能够去除所述含盐酸的废水中的HCl和/或所述含次氯酸钠的废水中的次氯酸钠。因此，本发明中对所述含盐酸的废水和所述含次氯酸钠的废水的用量没有特别限定。在优选情况下，所述含盐酸的废水和所述含次氯酸钠的废水的用量使得所述含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水混合后的pH值小于6，更优选为1-3。
在更优选的情况下，所述含盐酸的废水中的HCl与所述含次氯酸钠的废水中的次氯酸钠的摩尔比为1-4∶1，进一步优选为2-3∶1。
根据本发明提供的所述方法，所述含盐酸的废水和所述含次氯酸钠的废水混合接触的条件没有特别的限定，只要所述含盐酸的废水中的HCl和所述含次氯酸钠的废水中的次氯酸钠能够反应即可。优选情况下，所述含盐酸的废水和所述含次氯酸钠的废水混合接触的条件包括：温度为20-60℃，优选为30-50℃；时间为1-10分钟，优选为3-5分钟。
根据本发明提供的所述方法，所述含盐酸的废水可以为各种常规的含有盐酸的工业废水，例如可以为海绵钛生产中的氯化精制工序产生的废气经尾气处理系统水洗过程产生的废水。所述含盐酸的废水中的HCl的浓度没有特别的限定，例如可以为10-30重量％，优选为15-30重量％，更优选为20-30重量％。
根据本发明提供的所述方法，所述含次氯酸钠的废水可以为各种常规的含有次氯酸钠的工业废水，例如可以为海绵钛生产中的镁电解尾气经氢氧化钠溶液吸收后产生的废水。所述含次氯酸钠的废水中的次氯酸钠的浓度没有特别的限定，例如可以为5-15重量％，优选为8-12重量％。
根据本发明提供的所述方法，由于所述含盐酸的废水与含次氯酸钠的废水混合接触能够发生反应生成氯气和氯化钠，且氯气在水中的溶解性较好，因此，为了收集生成的氯气，本发明提供的所述方法优选还包括在所述混合接触的过程中进行脱氯处理以获得氯气。所述脱氯处理的方法可以按照常规的方法实施，例如可以采用真空脱氯的方法。为了收集干燥的氯气，本发明提供的所述方法优选还包括将真空脱氯收集的氯气注入硫酸干燥塔中进行干燥。
根据本发明提供的所述方法，所述方法优选还包括从经过所述混合接触和脱氯处理之后得到的混合液体中收集氯化钠。从该混合液体中收集氯化钠的方法可以采用常规的方法实施，例如可以采用真空制盐设备进行真空制盐，从而收集氯化钠。在更优选的情况下，为了防止所述经过脱氯处理后得到的混合液体中残余的氯气影响收集的氯化钠的品质，所述方法优选还包括：在碱性条件下，将经过脱氯处理后得到的混合液体与亚硫酸钠混合接触，然后加入氯化钡进行沉淀反应，过滤除去沉淀，得到满足要求的盐水。氯化钠可以直接从该盐水中提取出来。
在海绵钛的生产过程中，在根据本发明提供的所述方法处理含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水的情况下，根据上述方法提取的氯气可以返回到氯化系统中循环使用，根据上述方法提取的氯化钠可以返回到熔盐氯化炉中循环使用。
根据本发明的一种实施方式，如图1所示，本发明的所述工业废水的处理方法工艺流程可以包括：将含次氯酸钠的废水与含盐酸的废水以适当的比例加到第一管道反应器中进行混合接触，并在管道反应器中设置真空脱氯塔，以收集所述混合接触过程中产生的氯气，并将脱氯产生的氯气依次通过硫酸干燥塔和氯压机，收集干燥的氯气；然后，将经过混合接触和脱氯处理后得到的混合液体通入第二管道反应器中，并在碱性条件下向其中加入亚硫酸钠，以完全除去盐水中的游离氯，之后再向该管道反应器中加入氯化钡溶液，以除去盐水溶液中的SO4 2-，从而得到满足要求的盐水溶液；接着，采用真空制盐设备从该盐水溶液中提取氯化钠。
以下通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
在以下实施例中，以获得的氯气和氯化钠中的氯元素计的氯收率为根据以下公式计算得到：
氯收率(％)＝(氯气中氯元素的重量+氯化钠中氯元素的重量)/(含盐酸的废水中氯元素的重量+含次氯酸钠的废水中氯元素的重量+氯化钡溶液中氯元素的重量)×100％
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的所述工业废水的处理方法。
将盐酸浓度为25重量％的废水A1(源自海绵钛生产中的氯化精制过程)和次氯酸钠浓度为10重量％的废水A2(源自海绵钛生产中的镁电解过程)以重量比为0.4∶1(废水A1中的HCl与废水A2中的NaOCl的摩尔比约为2.1∶1)加到管道反应器中，且废水A2的注入流量为0.5m3/h，以将管道反应器内的混合液体的pH值控制为1，并将管道反应器内的混合液体的温度控制为30℃，废水在管道反应器内的流经时间为3分钟，同时通过真空脱氯塔对该管道反应器内产生的氯气进行真空脱氯(脱氯塔内真空度为4.95kPa)，并将得到的氯气进行干燥，收集干燥的氯气；然后，向100重量份的真空脱氯后得到的混合液体中加入2.5重量份的氢氧化钠溶液(浓度为30重量％)和5.0重量份的亚硫酸钠溶液(浓度为15重量％)，接着再向其中加入4.0重量份的氯化钡溶液(浓度为20重量％)，当反应体系中不再形成沉淀时，过滤除去沉淀，得到盐水溶液；然后，采用真空制盐设备从该盐水溶液中提取氯化钠。
采用上述方法处理后，使含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水同时得到了处理，避免了废水排放造成的环境污染，同时获得了氯气和氯化钠。根据高效液相色谱法测得获得的氯气的纯度为90.0重量％，获得的氯化钠的纯度为98.0重量％，所述氯气可直接返回氯化系统使用，所述氯化钠可返回熔盐氯化炉中使用；以获得的氯气和氯化钠中的氯元素计的氯收率为74.2重量％。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的所述工业废水的处理方法。
将盐酸浓度为20重量％的废水B1(源自海绵钛生产中的氯化精制过程)和次氯酸钠浓度为12重量％的废水B2(源自海绵钛生产中的镁电解过程)以重量比为0.5∶1(废水B1中的HCl与废水B2中的NaOCl的摩尔比约为1.7∶1)加到管道反应器中，且废水B2的注入流量为0.75m3/h，以将管道反应器内的混合液体的pH值控制为2，并将管道反应器内的混合液体的温度控制为45℃，废水在管道反应器内的流经时间为4分钟，同时通过真空脱氯塔对该管道反应器内产生的氯气进行真空脱氯(脱氯塔内真空度为5.0kPa)，并将得到的氯气进行干燥，收集干燥的氯气；然后，向100重量份的真空脱氯后得到的混合液体中加入2.5重量份的氢氧化钠溶液(浓度为30重量％)和5.0重量份的亚硫酸钠溶液(浓度为15重量％)，接着再向其中加入4.0重量份的氯化钡溶液(浓度为20重量％)，当反应体系中不再形成沉淀时，过滤除去沉淀，得到盐水溶液；然后，采用真空制盐设备从该盐水溶液中提取氯化钠。
采用上述方法处理后，使含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水同时得到了处理，避免了废水排放造成的环境污染，同时获得了氯气和氯化钠。根据高效液相色谱法测得获得的氯气的纯度为91.0重量％，获得的氯化钠的纯度为98.5重量％，所述氯气可直接返回氯化系统使用，所述氯化钠可返回熔盐氯化炉中使用；以获得的氯气和氯化钠中的氯元素计的氯收率为77.9重量％。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的所述工业废水的处理方法。
将盐酸浓度为15重量％的废水C1(源自海绵钛生产中的氯化精制过程)和次氯酸钠浓度为8重量％的废水C2(源自海绵钛生产中的镁电解过程)以重量比为0.6∶1(废水C1中的HCl与废水C2中的NaOCl的摩尔比约为2.3∶1)加到管道反应器中，且废水C2的注入流量为0.75m3/h，以将管道反应器内的混合液体的pH值控制为2，并将管道反应器内的混合液体的温度控制为30℃，废水在管道反应器内的流经时间为5分钟，同时通过真空脱氯塔对该管道反应器内产生的氯气进行真空脱氯(脱氯塔内真空度为4.75kPa)，并将得到的氯气进行干燥，收集干燥的氯气；然后，向100重量份的真空脱氯后得到的混合液体中加入2.5重量份的氢氧化钠溶液(浓度为30重量％)和5.0重量份的亚硫酸钠溶液(浓度为15重量％)，接着再向其中加入4.0重量份的氯化钡溶液(浓度为20重量％)，当反应体系中不再形成沉淀时，过滤除去沉淀，得到盐水溶液；然后，采用真空制盐设备从该盐水溶液中提取氯化钠。
采用上述方法处理后，使含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水同时得到了处理，避免了废水排放造成的环境污染，同时获得了氯气和氯化钠。根据高效液相色谱法测得获得的氯气的纯度为90.5重量％，获得的氯化钠的纯度为97.5重量％，所述氯气可直接返回氯化系统使用，所述氯化钠可返回熔盐氯化炉中使用；以获得的氯气和氯化钠中的氯元素计的氯收率为80.7重量％。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的所述工业废水的处理方法。
将盐酸浓度为28重量％的废水D1(源自海绵钛生产中的氯化精制过程)和次氯酸钠浓度为10重量％的废水D2(源自海绵钛生产中的镁电解过程)以重量比为0.5∶1(废水D1中的HCl与废水D2中的NaOCl的摩尔比约为2.9∶1)加到管道反应器中，且废水D2的注入流量为1m3/h，以将管道反应器内的混合液体的pH值控制为3，并将管道反应器内的混合液体的温度控制为50℃，废水在管道反应器内的流经时间为4分钟，同时通过真空脱氯塔对该管道反应器内产生的氯气进行真空脱氯(脱氯塔内真空度为5.25kPa)，并将得到的氯气进行干燥，收集干燥的氯气；然后，向100重量份的真空脱氯后得到的混合液体中加入2.5重量份的氢氧化钠溶液(浓度为30重量％)和5.0重量份的亚硫酸钠溶液(浓度为15重量％)，接着再向其中加入4.0重量份的氯化钡溶液(浓度为20重量％)，当反应体系中不再形成沉淀时，过滤除去沉淀，得到盐水溶液；然后，采用真空制盐设备从该盐水溶液中提取氯化钠。
采用上述方法处理后，使含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水同时得到了处理，避免了废水排放造成的环境污染，同时获得了氯气和氯化钠。根据高效液相色谱法测得获得的氯气的纯度为91.0重量％，获得的氯化钠的纯度为98.0重量％，所述氯气可直接返回氯化系统使用，所述氯化钠可返回熔盐氯化炉中使用；以获得的氯气和氯化钠中的氯元素计的氯收率为78.0重量％。
由上述实施例可以看出，根据本发明提供的所述工业废水的处理方法可以同时实现对含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水进行经济地和有效地处理，并能够获得较高的氯收率。
以上具体实施方式仅用于描述本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种工业废水的处理方法，该方法包括将含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水混合接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含盐酸的废水和所述含次氯酸钠的废水的用量使得所述含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水混合后的pH值为1-3。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述含盐酸的废水中的HCl与所述含次氯酸钠的废水中的次氯酸钠的摩尔比为1-4∶1。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述含盐酸的废水中的HCl与所述含次氯酸钠的废水中的次氯酸钠的摩尔比为2-3∶1。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合接触的条件包括：温度为20-60℃，时间为1-10分钟。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述含盐酸的废水中的HCl的浓度为10-30重量％。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述含次氯酸钠的废水中的次氯酸钠的浓度为5-15重量％。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括在所述混合接触的过程中进行脱氯处理以获得氯气。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，该方法还包括从经过所述混合接触和脱氯处理之后得到的混合液体中提取氯化钠。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含盐酸的废水和含次氯酸钠的废水为海绵钛工业生产产生的废水。
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