[发明专利]一种高盐废水硫酸化焙烧两步法制备硅酸盐的方法

说明书

本发明涉及一种高盐废水硫酸化焙烧两步法制备硅酸盐的方法，属于危废无害化资源化环保领域。本发明涉及到煤化工、化肥、化纤和农药等行业。本发明工艺操作简单，具有较好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高盐废水硫酸化焙烧两步法制备硅酸盐的方法，属于危废无害化资源化环保领域。

背景技术

通常高盐废水是指含有机物和至少总溶解固体（TDS）的质量分数大于 3.5%的废水。因为在这类废水中，除了含有有机污染物，还含有大量可溶性的无机盐，如 Cl^-、Na⁺、SO₄^2-、Ca²⁺等，这类废水一般是生化处理的极限。目前高盐废水处理方法主要有生化处理法、蒸发浓缩法和多效蒸馏法等。随着生化技术的进步与发展，耐盐嗜盐菌的成功分离、培养、驯化使得采用生化方法处理浓盐废水成为可能，特别是利用耐盐嗜盐菌种，采用物化-生化耦合工艺技术，更加促进了浓盐废水处理的工程化。生化技术的发展，虽然提高了菌种的环境适应性，可以降低浓盐废水中的 COD 含量。但是，由于耐盐嗜盐菌的环境适应性有一定限度，仍然有大量的浓盐废水面临有效处理的难题。只有将浓盐废水中的 COD去除，同时将浓盐水的可溶性盐类物质分离处理，才是浓盐废水的最终处置目标。为此，有人提出了“浓盐水低温热利用-蒸发-结晶工艺”技术处理此类废水。然而，最终结果并不是得到该工艺技术期望得到的结果—工业盐和回用淡水。这是因为废水中的盐类物质多为氯盐，在水中的溶解度特别大，采用浓缩、降温的结晶方法，根本无法高效分离出盐类物质，无法实现高盐废水的无害化处置。

基于此，本发明提出一种高盐废水硫酸化焙烧两步法制备硅酸盐的方法新思路，首先将回转窑进行升温，待温度达600-800℃时，将高盐废水、碳质燃料、硫酸钠和二氧化硅按照一定比例混匀并加入至回转窑内进行保温，此后将回转窑所处理物料转入电炉或燃烧炉加热设备进行进一步升温，待温度达1250-1500℃时，进行物料保温，并通过喷枪向熔池中鼓入氧化性气体进行其中有机物的富氧燃烧，实现高盐废水中有机污染物等的无害化处理，通过二氧化硅、碳质燃料和硫酸钠的作用将盐中氯化物转变为硅酸盐，并将所产生富含HCl、NO_X、SO_X等有毒物质的烟气经净化处理，最终实现高盐废水的无害化处置，所发明工艺操作简单，具有较好的工业应用前景。

发明内容

本发明通过以下技术方案实现：

（1）首先将回转窑设备进行升温，待温度达600-800℃时，将高盐废水、二氧化硅、碳质燃料和硫酸钠按照一定比例混匀并加入至回转窑内进行保温；

（2）回转窑保温阶段结束后，将回转窑所处理物料转入电炉或燃烧炉加热设备进行进一步升温，待温度达1250-1500℃时，进行物料保温，并通过喷枪向熔池中鼓入氧化性气体进行其中有机物的富氧燃烧，实现高盐废水中有机污染物等的无害化处理，通过二氧化硅、碳质燃料和硫酸钠的作用将盐中氯化物转变为硅酸盐；

（3）回转窑和电炉或燃烧炉所产生富含NO_X、HCl、SO_X等有毒物质的烟气经净化处理后排入空气，电炉或燃烧炉中熔融盐倾倒出后则转变为硅酸盐。

所述步骤（1）中的化肥行业有机高盐废水COD含量大于80 ppm；回转窑阶段保温时间为20-400 min；所加入高盐废水、碳质燃料、硫酸钠和二氧化硅的质量比为10:1:2:10-10:0.5:1:1；

所述步骤（2）中的电炉或燃烧炉反应时间为25-500 min；氧化性气体为空气、氧气或两者的混合气体，鼓入压力为0.005-7.5MPa。

本发明利用高盐废水中有机污染物易于燃烧气化和氯化物成分氧化性气氛下易于生成硅酸盐的特点，提出一种高盐废水硫酸化焙烧两步法制备硅酸盐的方法，以实现煤化工、化纤、化肥和农药行业高盐废水的资源化处置，本发明具有的有益效果和优点是：