CN215712400U - 一种钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及一种钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，括按照工艺步骤依次设置的第一固液分离装置、蒸发浓缩装置、pH调节装置、NaCl去除装置和煅烧装置。本钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统最终实现废水变成可用的蒸馏冷凝水以及金属催化剂，实现了废水的资源化利用，不仅解决了氯化法钛白粉收尘渣废水的处理问题，而且实现了废水的零排放，在整个处理过程中实现了废物料资源化利用避免危废产生，并且工艺流程简单、零药剂消耗、在钛白粉行业具有广阔应用前景。
Description
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及一种钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统。
背景技术
氯化法钛白粉生产工艺作为涂料、塑料造纸、橡胶、化纤等项目中的主流工艺，在氯化工艺技术方面，目前成熟的、广泛使用的钛白粉氯化工艺为沸腾氯化。沸腾氯化工段是钛原料与氯气进行高温氯化反应得到中间产品四氯化钛，在该工段中会产生大量废渣，废渣调浆废水中不仅包括MnCl2、NaCl、MgCl2和CaCl2，还富集了未反应的高钛渣和煅后焦，此水水质盐含量较高、pH较低，腐蚀性较强，含有大量金属盐，其中以铁盐最多。
目前氯化法钛白粉生产过程中所产生的氯化收尘渣废水通常采用石灰中和的方法进行处理，沉淀废水中的多种金属离子，最终废水中的盐主要成分为氯化钙，然而氯化钙去处是个问题，如若将氯化钙结晶干燥成产品，氯化钙干燥的过程是十分耗能的，在经济上并不合适。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，使废水变成可用的蒸馏冷凝水、氯碱及金属催化剂，实现了废水的资源化利用，并且工艺流程简单、零药剂消耗。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，包括按照工艺步骤依次设置的第一固液分离装置、蒸发浓缩装置、pH调节装置、NaCl去除装置和煅烧装置；
其中，蒸发浓缩装置用于将固液分离装置所得的液相浓缩得冷凝水和浓缩液；
pH调节装置包括用于承接浓缩液的母液槽、设置在母液槽内的曝气管以及设置在母液槽外的蒸汽伴热管，母液槽设置用于投加pH调节剂使金属离子生成金属氢氧化物的加料口；
NaCl去除装置包括第二固液分离装置，和用于将第二固液分离装置所得的固相中的NaCl清洗分离的溶解装置；
煅烧装置，用于将去除NaCl的固相脱水制成金属催化剂。
在一种可能的实现方式中，NaCl去除装置还包括：用于回收溶解的NaCl溶液的回收装置以及用于将NaCl溶液蒸发结晶的蒸发结晶装置。
在其中一种实施例中，在第一固液分离装置之前还设置有调节池。
在其中一种实施例中，第一固液分离装置与蒸发浓缩装置之间还设置有中间水池，中间水池用于缓存第一固液分离装置分离后的分离液。
在其中一种实施例中，在煅烧装置之前还包括用于将去除NaCl的固相进行干燥和成型的干燥装置和成型装置。
在其中一种实施例中，干燥装置为带式干燥器、振动流化床干燥器或桨叶干燥器；成型装置为滚球机、切粒机或挤条机。
在其中一种实施例中，第一固液分离装置或第二固液分离装置为过滤器、带式压滤机或板式过滤机。
在其中一种实施例中，蒸汽伴热管的进口端接蒸发浓缩装置的蒸汽出口。
本实用新型提供钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统的有益效果在于：
第一固液分离装置用于实现不溶高钛渣和煅后焦的分离和再利用；通过pH调节装置调节废水酸碱度，将废水中的多种金属盐分离并回收；NaCl去除装置实现了氯化钠晶体的去除，使最终产物金属催化剂中氯化钠的含量显著降低，减少了金属催化剂在后续使用过程中对设备的腐蚀，更重要的是，氯化钠晶体与金属氧化物的形态不同，煅烧过程中结合效果较差，进而影响金属催化剂的强度，去除氯化钠晶体之后，金属催化剂的强度增强，并且金属催化剂的使用效果也得到改善。
本钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统最终实现废水变成可用的蒸馏冷凝水以及金属催化剂，实现了废水的资源化利用，不仅解决了氯化法钛白粉收尘渣废水的处理问题，而且实现了废水的零排放，在整个处理过程中实现了废物料资源化利用避免危废产生，并且工艺流程简单、可实现零药剂消耗、在钛白粉行业具有广阔应用前景。
附图说明
图1为本实用新型整体流程示意图；
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图1所示，现对本实用新型提供的钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统进行说明。本实施例中钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，包括按照工艺步骤依次设置的第一固液分离装置、蒸发浓缩装置、pH调节装置、NaCl去除装置和煅烧装置；其中，蒸发浓缩装置用于将固液分离装置所得的液相浓缩得冷凝水和浓缩液；pH调节装置包括用于承接浓缩液的母液槽、设置在母液槽内的曝气管以及设置在母液槽外的蒸汽伴热管，母液槽设置用于投加pH调节剂使金属离子生成金属氢氧化物的加料口；NaCl去除装置包括第二固液分离装置，和用于将第二固液分离装置所得的固相中的NaCl清洗分离的溶解装置；煅烧装置，用于将去除NaCl的固相脱水制成金属催化剂。
本实施例中，将钛白粉氯化收尘渣废水输送至第一固液分离装置，分离废水中的高钛渣和煅后焦，固液分离后的废水进入蒸发浓缩装置，控制蒸发浓缩装置的压力和温度保证蒸发浓缩装置内不出现晶体析出，蒸馏水经冷凝回用。经过蒸发浓缩装置蒸发后的浓缩液排入母液槽，通过曝气管曝二氧化碳调节pH至7～12，或者通过母液槽加料口投加50％的氢氧化钠溶液调节pH至7～12，并通过曝气管曝空气，使蒸馏母液中的金属离子完全沉淀，同时由于浓缩液温度降低以及氢氧化钠的加入，促使氯化钠晶体的析出，经第二固液分离装置分离得到金属氢氧化物沉淀和氯化钠晶体的混合物料，所得混合物料经溶解装置清洗分离氯化钠晶体，不溶的金属氢氧化物沉淀经煅烧装置脱水制成金属催化剂。
本实用新型采用第一固液分离装置用于实现不溶高钛渣和煅后焦的分离和再利用；通过pH调节装置调节废水酸碱度，将废水中的多种金属盐分离并回收；NaCl去除装置实现了氯化钠晶体的去除，使最终产物金属催化剂中氯化钠的含量显著降低，减少了金属催化剂在后续使用过程中对设备的腐蚀，更重要的是，氯化钠晶体与金属氧化物的形态不同，煅烧过程中结合效果较差，进而影响金属催化剂的强度，去除氯化钠晶体之后，金属催化剂的强度增强，并且金属催化剂的使用效果也得到改善。本钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统最终实现废水变成可用的蒸馏冷凝水以及金属催化剂，实现了废水的资源化利用，不仅解决了氯化法钛白粉收尘渣废水的处理问题，而且实现了废水的零排放，在整个处理过程中实现了废物料资源化利用避免危废产生，并且工艺流程简单、零药剂消耗、在钛白粉行业具有广阔应用前景。
为了进一步实现废水的资源再利用，NaCl去除装置还包括：用于回收溶解的NaCl溶液的回收装置以及用于将NaCl溶液蒸发结晶的蒸发结晶装置，回收得到的氯化钠晶体提纯后可作为氯碱企业的原料。
为了调节水质、以及连续稳定输送废水至固液分离装置，固液分离装置之前还设置有调节池。
为了便于缓存固液分离装置分离后的分离液，固液分离装置与蒸发器之间还设置有中间水池。
在一种可能的实现方式中，在煅烧装置之前还包括用于将去除NaCl的固相进行干燥和成型的干燥装置和成型装置，干燥装置使金属氢氧化物沉淀的含水率≤60％，成型装置用于金属氢氧化物沉淀的压制成型。
可选的，干燥装置为带式干燥器、振动流化床干燥器或桨叶干燥器；成型装置为滚球机、切粒机或挤条机，成型装置可以将干燥的金属氢氧化物沉淀压制成需要的形状，如球形、蜂窝状等。
可选的，第一固液分离装置或第二固液分离装置为过滤器、带式压滤机或板式过滤机，固液分离后分离液中的悬浮物(SS)≤10mg/L。
在其中一种实施例中，蒸汽伴热管的进口端接蒸发浓缩装置的蒸汽出口。
综上所述，作为其中一种实施例，其具体的操作流程是：
将钛白粉氯化收尘渣废水引入调节池，调节水质，连续稳定的输送至第一固液分离装置，分离废水中的不溶高钛渣和煅后焦，固液分离后的废水进入中间水池暂存，经中间水池进入蒸发浓缩装置，控制蒸发浓缩装置的压力和温度保证蒸发浓缩装置内不出现晶体析出，蒸馏水经冷凝回用。经过蒸发浓缩装置蒸发后的蒸馏母液排入母液槽，通过曝气管曝二氧化碳调节pH至7～12，或者通过母液槽加料口投加50％的氢氧化钠溶液调节pH至7～12，并通过曝气管曝空气，使蒸馏母液中的金属离子完全沉淀，同时由于蒸馏母液温度降低以及氢氧化钠的加入，促使氯化钠晶体的析出，经第二固液分离装置分离得到金属氢氧化物沉淀和氯化钠晶体的混合物料，所得混合物料经溶解装置清洗分离氯化钠晶体，所得氯化钠溶液经回收装置回收，再经蒸发结晶装置处理后得到氯化钠固体，金属氢氧化物沉淀先经干燥装置干燥至含水率≤60％，搅拌均匀后输送至成型装置成型，最后在煅烧装置中先以120℃～200℃煅烧1～2h，再将温度调节至300℃～600℃继续煅烧2～5h，最终制得金属催化剂。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，其特征在于，包括按照工艺步骤依次设置的第一固液分离装置、蒸发浓缩装置、pH调节装置、NaCl去除装置和煅烧装置；
所述蒸发浓缩装置用于将固液分离装置所得的液相浓缩得冷凝水和浓缩液；
所述pH调节装置包括用于承接所述浓缩液的母液槽、设置在所述母液槽内的曝气管以及设置在所述母液槽外的蒸汽伴热管，所述母液槽设置用于投加pH调节剂使金属离子生成金属氢氧化物的加料口；
所述NaCl去除装置包括第二固液分离装置，和用于将所述第二固液分离装置所得的固相中的NaCl清洗分离的溶解装置；
所述煅烧装置，用于将去除NaCl的固相脱水制成金属催化剂。
2.如权利要求1所述的钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，其特征在于，所述NaCl去除装置还包括：用于回收溶解的NaCl溶液的回收装置以及用于将NaCl溶液蒸发结晶的蒸发结晶装置。
3.如权利要求1所述的钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，其特征在于，在所述第一固液分离装置之前还设置有调节池。
4.如权利要求1所述的钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，其特征在于，所述第一固液分离装置与所述蒸发浓缩装置之间还设置有中间水池，所述中间水池用于缓存所述第一固液分离装置分离后的分离液。
5.如权利要求1或2所述的钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，其特征在于，在所述煅烧装置之前还包括用于将所述去除NaCl的固相进行干燥和成型的干燥装置和成型装置。
6.如权利要求5所述的钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，其特征在于，所述干燥装置为带式干燥器、振动流化床干燥器或桨叶干燥器；所述成型装置为滚球机、切粒机或挤条机。
7.如权利要求1所述的钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，其特征在于，所述第一固液分离装置或所述第二固液分离装置为过滤器、带式压滤机或板式过滤机。
8.如权利要求1所述的钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统，其特征在于，所述蒸汽伴热管的进口端接所述蒸发浓缩装置的蒸汽出口。
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| CN202122198593.5U Active CN215712400U (zh) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | 一种钛白粉氯化收尘渣废水综合利用零排放系统 |
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