[发明专利]钛白粉废水中二氧化钛颗粒的循环过滤回收装置及工艺

说明书

本发明提供了一种钛白粉废水中二氧化钛颗粒的循环过滤回收装置及工艺，包括依次连接的原液罐、第一进料泵、集束式过滤器、TiO2回收罐、缓冲罐、第二进料泵、旋转陶瓷膜过滤器和废水回收罐。利用该装置进行的闭式循环过滤回收工艺包括集束式过滤器的充液、过滤、排液、TiO2颗粒干燥、回收、沉淀、旋转陶瓷膜浓缩分离和闭式循环过滤步骤。集束式过滤器内部的过滤元件拦截TiO2颗粒形成滤饼，经旋转陶瓷膜过滤器过滤后的浓缩液再次经过集束式过滤器时，滤饼起到助滤的作用，将更小粒径的TiO2颗粒拦截下来，最后经过气体干燥、反吹，从过滤元件外侧将TiO2颗粒分离回收。该装置设计简单，连接方便，工艺设计更是独特，滤饼的巧妙利用，起到很好的过滤效果。

技术领域

本发明涉及过滤分离技术领域，尤其是一种高效率固液分离、二氧化钛颗粒干燥、过滤回收的装置及工艺。

背景技术

二氧化钛化学性质稳定，有良好的着色力和遮盖力，被广泛应用于涂料、塑料、橡胶、造纸、印刷油墨、日用化工、医药和食品行业。我国已成为仅次于美国的世界第二大钛白粉生产大国。为了进一步提高钛白粉在介质中的润湿性和分散性，增强户外涂料的耐候性，常常需要对钛白粉进行表面包膜处理。由于包膜过程会引入可溶性盐类，必须通过脱盐水清洗以免影响钛白粉性能，这一清洗过程产生酸洗废水，部分TiO2随着水流进入酸洗废水。由于TiO2颗粒物粒径很小，不易完全沉降，不仅污染环境，也降低了经济效益。

针对这一情况，目前已有的陶瓷膜分离技术进行了大量的应用研究，然而，由于陶瓷膜结构的原因，通常采用管式内压膜的错流过滤工艺，不仅不能以高浓缩倍数浓缩分离二氧化钛颗粒，而且由于高的错流速度导致大量的能耗产生。高浓缩倍数浓缩时，由于通道的限制，随着二氧化钛浓度的增加，膜污染程度逐渐加大，表现为通量随时间不断衰减、膜压降加大和截留率下降等，严重时使过滤过程难以继续进行；在固相高负载下运行时，需要高的错流速度以降低膜表面的浓差极化和沉积层，而高的错流速度导致高的能耗，从而增加了生产成本；另一方面高浓度下运行膜污染严重，在线化学再生不易，限制了高负载工况下工程的应用。

有鉴于此，针对上述缺点和问题，本发明综合采用了集束式过滤分离及干燥工艺、陶瓷膜浓缩过滤技术处理上述问题。闭式循环工艺，是以集束式过滤分离及干燥技术为先行处理工序，以陶瓷膜过滤浓缩工艺作为精密过滤工序，并将浓缩液返回集束式过滤工序重新过滤，从而在该闭式过滤工艺循环下，实现了过滤负载的合理分配，二氧化钛固相颗粒与废水相的充分分离，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于公开一种钛白废水中二氧化钛颗粒的循环过滤回收装置及工艺，采用集束式过滤分离及干燥技术为先行处理工序，作为预过滤拦截绝大部分二氧化钛颗粒、并作为主要固相分离及干燥处理工序；以陶瓷膜过滤浓缩工艺作为精密过滤工序，以拦截从集束式透滤的微小二氧化钛颗粒，并将浓缩液返回集束式过滤工序重新过滤，从而在该闭式过滤工艺循环下，实现了过滤负载的合理分配。既实现了二氧化钛固相颗粒与废水相的充分分离，又避免了二氧化钛颗粒的损失排放，其工艺路线简捷、分离效率高、二氧化钛回收效率高、二氧化钛颗粒零损失、工艺系统长效且稳定、易于反洗再生、寿命长、操作维护方便等优点。

为实现上述目的，本发明公开了一种钛白粉废水中二氧化钛颗粒的循环过滤回收装置，包括依次连接的原液罐、第一进料泵、集束式过滤器、TiO2回收罐、缓冲罐、第二进料泵、旋转陶瓷膜过滤器和废水回收罐，所述集束式过滤器上方设有出口一、下方设有入口一、底部设有排放口一，所述旋转陶瓷膜过滤器上方设有出口二、下方设有入口二、底部设有排放口二，所述原液罐与第一进料泵连接并形成循环回路，所述第一进料泵还和集束式过滤器的入口一连接，所述集束式过滤器的出口一和缓冲罐连接，所述集束式过滤器的排放口一和TiO2回收罐连接，所述缓冲罐通过第二进料泵和旋转陶瓷膜过滤器的入口二连接，所述旋转陶瓷膜过滤器的出口二和原液罐连接，所述旋转陶瓷膜过滤器的排放口二和废水回收罐连接。