CN103395916B - 一种高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法 - Google Patents

一种高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，属于硫酸工业废水处理技术领域。本发明所述处理方法包括调质、沉淀及除渣工序。首先按32~40ml/m3的用量，在硫酸工业废水中加入氨水，搅拌4~6min；再按200~320g/m3的用量加入氟化铵，继续反应16~24min；最后将反应液泵入澄清池进行固液分离，上部清液可直接用于循环净化使用，下部浊液经滤除沉淀后可继续用于循环净化使用。本发明所述方法能够实现硫酸工业废水中钙离子的高效清除，在充分实现净化废水循环利用的同时，又能有效减少设备和管道的积垢和阻塞，有利于提高企业经济效益，具有较好的应用推广价值。

Description

一种高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法
技术领域
本发明属于硫酸工业废水处理技术领域，具体涉及一种能够高效清除硫酸工业废水中的钙离子，在充分实现净化废水循环利用的同时，有效减少设备和管道积垢的方法。
背景技术
在硫酸生产的净化工段常产生大量的酸性废水，这些废水经过调质处理、冷却降温后成为可循环水，可再返回至净化工段继续使用。然而，在不断的循环使用中，水中钙离子的含量逐渐增多，如不经过处理，由于净化工段的高温，会使其溶解度下降，容易造成工艺管道和设备的堵塞。此外，由于水始终处于循环使用状态，若对钙离子的浓度不进行有效的控制，则会形成饱和而无法使用。为了减少设备和管道积垢，同时提高净化废水的利用率，传统工艺中常采用分流部分循环水，补充部分净水的工艺，来实现循环水中钙离子含量的有效控制。这一方法尽管操作简单，也无疑增加了生产的耗水量，不利于企业生产经济效益的提高和环境效益的改善。因此，开发一种能够实现硫酸工业废水中钙离子的高效清除，在充分实现净化废水循环利用的同时，又能有效减少设备和管道积垢的方法，将具有十分重要的现实意义和应用推广价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够高效清除硫酸工业废水中的钙离子，在充分实现净化废水循环利用的同时，有效减少设备和管道积垢的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，包括调质、沉淀及除渣工序，具体包括：
A、调质：按32~40ml/m3的用量，在硫酸工业废水中加入氨水，搅拌4~6min，得反应液1；所述的硫酸工业废水中钙离子浓度为600~1000mg/L、氟离子浓度为200~300mg/L；加入氨水的浓度为28%，反应液1的pH值为7.0；
B、沉淀：按200~320g/m3的用量，在反应液1中加入氟化铵，反应16~24min，得反应液2；
C、除渣：将反应液2泵入澄清池进行固液分离，上部清液可直接用于循环净化使用，下部浊液经滤除沉淀后可继续用于循环净化使用。
本发明所述的处理方法通过在净化废水中添加适量氟化铵，使其与废水中的钙离子结合，反应生成氟化钙作为诱导沉淀的晶核，能有效降低沉淀反应启动所需的离子浓度，克服了净化废水中原有氟离子浓度不稳定，诱导沉淀形成的晶核难以稳定生成，从而使钙离子沉淀不彻底，反应速度迟缓的技术问题。不但提高了钙离子的沉积速度，更能明显降低净化废水中的钙离子浓度。本发明所述方法能够实现硫酸工业废水中钙离子的高效清除，在充分实现净化废水循环利用的同时，又能有效减少设备和管道的积垢和阻塞，具有十分重要的现实意义和应用推广价值。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，本发明均落入本发明的保护范围。
一种高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，包括调质、沉淀及除渣工序，具体包括：
A、调质：按32~40ml/m3的用量，在硫酸工业废水中加入氨水，搅拌4~6min，得反应液1；
B、沉淀：按200~320g/m3的用量，在反应液1中加入氟化铵，反应16~24min，得反应液2；
C、除渣：将反应液2泵入澄清池进行固液分离，上部清液可直接用于循环净化使用，下部浊液经滤除沉淀后可继续用于循环净化使用。
所述步骤A中，硫酸工业废水中钙离子的浓度为600~1000mg/L。
所述步骤A中，硫酸工业废水中钙离子的浓度为700~800mg/L。
所述步骤A中，硫酸工业废水中氟离子的浓度为200~300mg/L。
所述步骤A中，硫酸工业废水中氟离子的浓度为240~260mg/L。
所述步骤A中，氨水的浓度为25~30%。
所述步骤A中，氨水的浓度优选28%。
所述步骤A中，氨水的用量优选36ml/m3。
所述步骤A中，搅拌时间优选5min。
所述步骤A中，反应液的pH值为7.0。
所述步骤B中，氟化铵的用量优选260g/m3。
所述步骤B中，反应时间优选20min。
所述步骤C中，滤除沉淀采用压滤机进行。
所述压滤机为板框式压滤机。
实施例1
A、调质：按32ml/m3的用量，在钙离子及氟离子浓度分别为1000mg/L、260mg/L的硫酸工业废水中加入30%浓度的氨水，搅拌4min，得反应液1，其pH值为7.0；
B、沉淀：按200g/m3的用量，在反应液1中加入氟化铵，反应16min，得反应液2；
C、除渣：将反应液2泵入澄清池进行固液分离，上部清液可直接用于循环净化使用，下部浊液用板框压滤机过滤，滤出的干渣输送到渣场处理，滤出的清液可继续用于循环净化使用。
实施例2
A、调质：按36ml/m3的用量，在钙离子及氟离子浓度分别为800mg/L、200mg/L的硫酸工业废水中加入28%浓度的氨水，搅拌5min，得反应液1，其pH值为7.0；
B、沉淀：按260g/m3的用量，在反应液1中加入氟化铵，反应20min，得反应液2；
C、除渣：将反应液2泵入澄清池进行固液分离，上部清液可直接用于循环净化使用，下部浊液用板框压滤机过滤，滤出的干渣输送到渣场处理，滤出的清液可继续用于循环净化使用。
实施例3
A、调质：按40ml/m3的用量，在钙离子及氟离子浓度分别为600mg/L、240mg/L的硫酸工业废水中加入25%浓度的氨水，搅拌6min，得反应液1，其pH值为7.0；
B、沉淀：按320g/m3的用量，在反应液1中加入氟化铵，反应24min，得反应液2；
C、除渣：将反应液2泵入澄清池进行固液分离，上部清液可直接用于循环净化使用，下部浊液用板框压滤机过滤，滤出的干渣输送到渣场处理，滤出的清液可继续用于循环净化使用。
实施例4
A、调质：按37ml/m3的用量，在钙离子及氟离子浓度分别为700mg/L、300mg/L的硫酸工业废水中加入28%浓度的氨水，搅拌5.5min，得反应液1，其pH值为7.0；
B、沉淀：按280g/m3的用量，在反应液1中加入氟化铵，反应21min，得反应液2；
C、除渣：将反应液2泵入澄清池进行固液分离，上部清液可直接用于循环净化使用，下部浊液用板框压滤机过滤，滤出的干渣输送到渣场处理，滤出的清液可继续用于循环净化使用。
本发明的工作原理
本发明所述的处理方法首先在净化废水中加入一定量的氨水，一方面调整废水的酸碱平衡，另一方面可利用废水中原含有的氟离子，产生诱导沉淀形成的晶核的前体。依据废水中的离子浓度，进一步在反应液中添加适量氟化铵，使其与废水中的钙离子结合，反应生成氟化钙作为诱导沉淀的晶核。本发明所述方法能有效降低沉淀反应启动所需的离子浓度，克服了净化废水中原有氟离子浓度不稳定，诱导沉淀形成的晶核难以稳定生成，从而使钙离子沉淀不彻底，反应速度迟缓的技术问题。不但提高了钙离子的沉积速度，更能明显降低净化废水中的钙离子浓度。本发明所述方法所涉及的反应方程式如下：
HF + NH3 = NH4F
NH4F + CaSO4 = CaF2 + NH3SO4
NH4F + Ca（OH）2 = CaF2 + 2H2O + NH3
本发明所述方法能够实现硫酸工业废水中钙离子的高效清除，在充分实现净化废水循环利用的同时，又能有效减少设备和管道积垢和阻塞，具有十分重要的现实意义和应用推广价值。

Claims (7)

1.一种高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，其特征在于包括调质、沉淀及除渣工序，具体包括：
A、调质：按32~40ml/m3的用量，在硫酸工业废水中加入氨水，搅拌4~6min，得反应液1；所述的硫酸工业废水中钙离子浓度为600~1000mg/L、氟离子浓度为200~300mg/L；加入氨水的浓度为28%，反应液1的pH值为7.0；
B、沉淀：按200~320g/m3的用量，在反应液1中加入氟化铵，反应16~24min，得反应液2；
C、除渣：将反应液2泵入澄清池进行固液分离，上部清液可直接用于循环净化使用，下部浊液经滤除沉淀后可继续用于循环净化使用。
2.如权利要求1所述的高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，其特征在于所述步骤A中氨水的用量为36ml/m3。
3.如权利要求1所述的高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，其特征在于所述步骤A中搅拌时间为5min。
4.如权利要求1所述的高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，其特征在于所述步骤B中氟化铵的用量为260g/m3。
5.如权利要求1所述的高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，其特征在于所述步骤B中反应时间为20min。
6.如权利要求1所述的高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，其特征在于所述步骤C中滤除沉淀采用压滤机进行。
7.如权利要求6所述的高效清除硫酸工业废水中钙离子的方法，其特征在于所述压滤机为板框式压滤机。
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