[发明专利]一种白炭黑洗涤水零排放处理方法

说明书

本发明公开了一种白炭黑洗涤水零排放处理方法，首先将白炭黑洗涤水通过蒸发式凝汽器，进行汽液分离，将蒸汽进行冷却得到冷凝水；分离出来的白炭黑洗涤水浓缩到接近饱和状态，产生的蒸汽通入到蒸发式冷凝器中得到冷凝水；然后对预浓缩后的洗涤水进行压滤，制成白炭黑产品；过滤后的滤液在蒸发结晶器中进行高速循环流动蒸发结晶，析出硫酸钠晶体，蒸发产生的蒸汽通入到蒸发式冷凝器中得到冷凝水；将含有硫酸钠晶体的料浆经过离心分离后得无水硫酸钠半成品，分离过程所产的母液返回蒸发结晶器循环蒸发。本发明不仅解决了白炭黑废水处理的问题，而且可以将废水回用，更是有数量不少的硫酸钠副产品，白炭黑副产品。

技术领域

本发明属于工业废水处理领域，具体来说，是一种白炭黑洗涤水零排放处理方法。

背景技术

白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。沉淀二氧化硅(白炭黑)的生产方法，其工艺路线大体上是：先采用燃油或燃气在高温下将石英砂与纯碱反应制得工业水玻璃，工业水玻璃用水配制成一定浓度的稀溶液，然后在一定条件下加入某种酸，使二氧化硅沉淀出来，再经清洗、过滤、干燥、粉碎、制得产品白炭黑。沉淀法又分酸法、溶胶法、碳化法等许多不同的具体方法,我国主要是采用酸法。酸法是将可溶性硅酸盐与硫酸(或其它酸)一起反应，当反应液到达某一pH值时停止加酸反应，进行陈化，然后过滤并用水多次反复清洗，脱除Na₂SO₄后，送干燥、粉碎后得到产品。

生产原材料为硅酸钠和硫酸(或盐酸或纯净的二氧化碳)，生产设备有反应容器、过滤设备、干燥设备、研磨设备等。

采用水玻璃(硅酸钠)和硫酸生产白炭黑，白炭黑洗涤水水质为：COD为15mg/L以下，氯离子≤200mg/L，SS为2000mg/L，硫酸钠浓度为26000mg/L-35000mg/L，该废水中的SS主要为水合二氧化硅颗粒。

从上述水质来看，该废水为无机合成废水，可生化性很差，因此不能采用常见的生化法。该废水中还含有2000mg/L的SS，去除SS的最好方法是絮凝沉淀法，既可以去除SS，胶体硅，但是由于胶体硅的较难絮凝而且很难沉降。再者该废水中还含有26000mg/L的硫酸钠，考虑到该废水经过处理后要作为循环冷却水，作为循环冷却水，总溶解性固体(TDS)需要小于1000mg/L，总硬度要小于等于30mg/L，因此还需要采用反渗透技术，通常采用反渗透法时，我们都采用，化学沉淀、超滤技术作为反渗透的预处理这样整体的投资和运行成本均比较高。由于废水中硅的含量较高，对反渗透超滤造成不可修复影响，而且产生的危险废物较多，企业需要另外支付危险废物的处理费用和设备更换耗材费用。选择直接蒸发(多效或者mvr)结晶而在蒸发器中形成的硅垢也很难清洗掉，对蒸发的换热影响很大，强碱下清洗造成设备损伤。如采用化学方法预处理会增加药剂费用和危险废物的费用。由于现在白炭黑的价格较低，洗涤水使用量又很大，运行上稍微一点增加会增加很多白炭黑的生产成本。现在国内没有较为合理和完善的处理工艺能够解决白炭黑洗涤水的较为经济合理的处理方式。

发明内容

本发明目的是旨在提供了一种白炭黑洗涤水零排放处理方法，不仅解决了白炭黑废水处理的问题，而且可以将废水回用，更是有数量不少的硫酸钠副产品(20-35kg无水硫酸钠/吨洗涤水)，白炭黑副产品0.3kg二氧化硅/吨洗涤水。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种白炭黑洗涤水零排放处理方法，包括如下步骤：

(1)首先将白炭黑洗涤水通过蒸发式凝汽器，进行汽液分离，将蒸汽进行冷却得到冷凝水；