CN107253776A - 一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺 - Google Patents

一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、中和过滤；步骤二、膜过滤；步骤三、浓缩；步骤四、分离。本发明采用氢氧化钠对酸性废水进行中和，并过滤得到的多价金属氢氧化物胶体，多价金属氢氧化物胶体可用于制备水泥，从而减少固体废弃物的排放。本发明对中和后的溶液通过膜过滤分离出含有氯化钠的透过液，并将透过液进行浓缩，使氯化钠浓度达到12％以上，且分离出氯化钠溶液，该氯化钠溶液可用于电解烧碱，从而减少污染物的排放。

Description

一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体是指一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺。
背景技术
目前氯化法钛白粉生产过程中所产生的洗渣废水通常采用石灰中和的方法进行处理，使废水达到排放标准，避免废水排放而污染环境。然而采用石灰中和的方法所生成的氯化钙去处是个问题，而且采用上述方法会浪费大量的水资源。
发明内容
本发明的目的在于克服目前采用石灰中和的方法处理氯化法钛白粉生产过程中所产生的洗渣废水时所生成的氯化钙无法处理，且浪费大量的水资源的缺陷，提供一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺。
本发明的目的通过下述技术方案实现，一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，包括以下步骤：
步骤一、中和过滤：在酸性废水中加入氢氧化钠，中和酸性废水中的游离盐酸，形成含有氯化钠、多价金属氢氧化物胶体以及多价盐的混合液，并滤除混合液中大颗粒的多价金属氢氧化物胶体，得到板框滤液；
步骤二、膜过滤：对板框滤液进行膜过滤，得到含有多价金属氢氧化物的浓缩液和含有氯化钠、多价盐的透过液，将含有多价金属氢氧化物的浓缩液返回步骤一中进行中和过滤；
步骤三、浓缩：采用反渗透膜对透过液进行浓缩，得到浓缩液，并回收透过水；
步骤四、分离：对步骤三中的浓缩液进行分离，得到氯化钠溶液和多价盐浓缩液，回收氯化钠溶液，多价盐浓缩液则返回步骤一中进行中和过滤。
进一步的，所述步骤一中混合液的PH值为6.5～7.0。
所述步骤一中采用全自动双膜片式压滤机滤除混合液中大颗粒的多价金属氢氧化物胶体，操作压力为0.8～1.2MPa，操作温度为20℃～35℃。
所述步骤二中采用多价盐截流率大于95％的超滤膜对板框滤液进行膜过滤，其操作压力为0.2～0.5MPa。
所述步骤三的浓缩液中氯化钠的浓度为12％以上。
所述步骤三中采用氯化钠的截留度大于98％的反渗透膜对透过液进行浓缩。
所述步骤三中反渗透膜的操作压力为0.6～1MPa，操作温度为20～40℃。
所述步骤四中采用纳滤膜对浓缩液进行分离，操作压力为0.1～0.5MPa，操作温度为25℃～40℃。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用氢氧化钠对酸性废水进行中和，并过滤得到的多价金属氢氧化物胶体，多价金属氢氧化物胶体可用于制备水泥，从而减少固体废弃物的排放。
(2)本发明对中和后的溶液通过膜过滤分离出含有氯化钠的透过液，并将透过液进行浓缩，使氯化钠浓度达到12％以上，且分离出氯化钠溶液，该氯化钠溶液可用于电解烧碱，从而减少污染物的排放。
(3)本发明通过反渗透膜对透过液进行浓缩，并回收透过水，透过水的回收率达到80％，回收的透过水可重新利用于洗渣工序，极大的节约了水资源。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本实施例所述的氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，具体步骤如下：
步骤一：中和酸性废水；即在需要处理的酸性废水中加入氢氧化钠，以中和酸性废水中的游离盐酸，从而形成含有氯化钠、多价金属氢氧化物胶体以及多价盐的混合液；其中，多价盐是指金属离子为3价以上的盐。对酸性废水中和的过程中，需要控制混合液的PH值为6.5～7.0，具体的，可以控制混合液的PH值为6.5、6.8或7.0，在本实施例中，控制混合液的PH值为7.0。
同时，滤除混合液中大颗粒的多价金属氢氧化物胶体和其它不溶性杂质，得到板框滤液。滤出的含有多价金属氢氧化物胶体和其它不溶性杂质的滤渣可以用于制备水泥，从而减少固体废弃物的排放。在本实施例中，采用全自动双膜片式压滤机滤除混合液中大颗粒的多价金属氢氧化物胶体和其它不溶性杂质；过滤过程中控制全自动双膜片式压滤机的操作压力为0.8～1.2MPa，具体的，该全自动双膜片式压滤机的操作压力可以控制为0.8MPa、1.0MPa或者1.2MPa，本实施例中则将全自动双膜片式压滤机的操作压力控制为最优的1.2MPa；相应的在过滤过程中控制全自动双膜片式压滤机的操作温度为20℃～35℃，具体的，该全自动双膜片式压滤机的操作温度可以控制为20℃、30℃或35℃，而本实施例中则将全自动双膜片式压滤机的操作温度控制为最优的30℃。
步骤二：因步骤一中多价金属氢氧化物胶体过滤不够彻底，因此采用多价盐截流率大于95％的超滤膜对板框滤液进行膜过滤，得到含有多价金属氢氧化物的浓缩液和含有氯化钠、多价盐的透过液。其中，含有多价金属氢氧化物的浓缩液里还可能含有未反应完的氢氧化钠或多价金属离子，因此将该浓缩液返回上述步骤一中进行中和过滤。本实施例中，所述的超滤膜可以使用专利号为：ZL201210582629.2所公开的超滤膜来实现，或者采用其它相同性能的超滤膜来实现；其中，超滤膜的操作压力为0.2～0.5MPa，具体的，超滤膜的操作压力可以设置为0.2MPa、0.4MPa或0.5MPa，本实施例中超滤膜的操作压力设置为最优的0.4MPa。
步骤三：采用氯化钠截留率大于98％的反渗透膜对透过液进行浓缩处理，得到浓缩液，同时回收反渗透时的透过水。其中，该浓缩液中的氯化钠浓度达到12％以上。回收的透过水可以用于洗渣工序或者其它用途，从而提高水资源利用率，节约水源。在上述步骤中，该反渗透膜采用卷式反渗透膜，反渗透膜的操作压力控制在0.6～1.0MPa，具体的，该反渗透膜的操作压力可以控制为0.6MPa、0.8MPa或1.0MPa，在本实施例中，反渗透膜的操作压力控制为最优的0.8MPa；相应的，该反渗透膜的操作温度控制为20～40℃，具体的，该反渗透膜的操作温度可以控制为20℃、30℃或40℃，本实施例中该反渗透膜的操作温度设置为30℃。
步骤四：采用纳滤膜对步骤三中的浓缩液进行分离，得到氯化钠溶液和多价盐浓缩液。经过分离，氯化钠溶液中氯化钠的浓度维持在12％以上，回收该氯化钠溶液，回收的氯化钠溶液可用于电解烧碱。另外，多价盐浓缩液则返回步骤一中继续进行中和过滤处理。在本实施例中，纳滤膜可以采用专利号为：ZL201210582629.2的纳滤膜来实现，或者采用与之相同性能的纳滤膜来实现；同时，该纳滤膜的操作压力控制为0.1～0.5MPa，具体的，该纳滤膜的操作压力可以设置为0.1MPa、0.4MPa或0.5MPa，在本实施例中，该纳滤膜的操作压力设置为最优的0.4MPa。相应的，该纳滤膜的操作温度为25℃～40℃，具体的，该纳滤膜的操作温度可以设置为25℃、30℃或40℃，在本实施例中，该纳滤膜的操作温度设置为最优的40℃。
在本实施例中，经过上述步骤处理后所得到的氯化钠溶液中的各种元素含量与原始酸性废水中各种元素含量相比如下表：
由上述表格可见，经过上述步骤处理，最后所得的氯化钠溶液中的NaCL含量远远高于原始酸性废水中的NaCL含量，而其它金属离子的含量则变得很少，从而使最后所得的氯化钠溶液可用于电解烧碱，以达到零排放的目的。
如上所述，便可很好的实施本发明。

Claims (8)

1.一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、中和过滤：在酸性废水中加入氢氧化钠，中和酸性废水中的游离盐酸，形成含有氯化钠、多价金属氢氧化物胶体以及多价盐的混合液，并滤除混合液中大颗粒的多价金属氢氧化物胶体，得到板框滤液；
步骤二、膜过滤：对板框滤液进行膜过滤，得到含有多价金属氢氧化物的浓缩液和含有氯化钠、多价盐的透过液，将含有多价金属氢氧化物的浓缩液返回步骤一中进行中和过滤；
步骤三、浓缩：采用反渗透膜对透过液进行浓缩，得到浓缩液，并回收透过水；
步骤四、分离：对步骤三中的浓缩液进行分离，得到氯化钠溶液和多价盐浓缩液，回收氯化钠溶液，多价盐浓缩液则返回步骤一中进行中和过滤。
2.根据权利要求1所述的一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤一中混合液的PH值为6.5～7.0。
3.根据权利要求2所述的一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤一中采用全自动双膜片式压滤机滤除混合液中大颗粒的多价金属氢氧化物胶体，操作压力为0.8～1.2MPa，操作温度为20℃～35℃。
4.根据权利要求1所述的一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤二中采用多价盐截流率大于95％的超滤膜对板框滤液进行膜过滤，其操作压力为0.2～0.5MPa。
5.根据权利要求1所述的一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤三的浓缩液中氯化钠的浓度为12％以上。
6.根据权利要求5所述的一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤三中采用氯化钠的截留度大于98％的反渗透膜对透过液进行浓缩。
7.根据权利要求6所述的一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤三中反渗透膜的操作压力为0.6～1MPa，操作温度为20～40℃。
8.根据权利要求1所述的一种氯化法钛白粉生产过程中洗渣酸性废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤四中采用纳滤膜对浓缩液进行分离，操作压力为0.1～0.5MPa，操作温度为25℃～40℃。
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