[发明专利]一种硫酸法钛白水洗废水的处理方法

说明书

本发明公开了一种硫酸法钛白水洗废水的处理方法，在适当搅拌的情况下向废水中加入碳酸钙，采用pH梯度控制及固液分离的方法制备可商业化应用的石膏产品和氢氧化铁固体及含有大量硫酸根的澄清滤液。紧接着向澄清滤液中加入适量的氯化钙溶液进行沉淀反应，固液分离后得到性能优异的填料级石膏产品和含有工业盐的滤液。含盐滤液通过蒸发、结晶、分离后得到氯化钠产品和指标合格清水。绝大部分的清水回到生产系统中循环利用，极少外排。本发明简单、有效减少或实现红石膏零排放，降低外排水中的硫酸盐含量，产生的固体物质均能得到有效的利用，绝大部分的水重复循环利用，极大地降低企业的生产成本，充分体现循环经济资源综合利用、清洁生产模式。

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种硫酸法钛白水洗废水的处理方法。

背景技术

我国当前阶段的钛白粉生产绝大多数采用硫酸法。硫酸法工艺成熟，设备要求相对较低，但其“三废”的排放量大，综合利用产品附加值低，包括废水在内的“三废”治理的费用高，不利于企业的长久发展。

目前硫酸法生产钛白行业，废水的处理普遍采用石灰石中合法，通过调节废水的pH 值，以去除水中硫酸根离子、金属离子（主要为Fe²⁺）。该法的优点是处理效果明显，设备投资要求小，系统维护方便，处理工艺比较成熟且简单易行。废水的石灰石中和法存在许多的不足：首先将pH 值调至7~8，废水处理过程中集中产生大量CaSO₄ 沉淀易堵塞曝气管道，并在构筑物表面形成坚硬的结垢体，影响废水的处理效果；其次，石灰石、石灰采购、电耗和含铁石膏的储存和运输等占用资金较多，间接地加大了企业运行的成本。废水通过石灰石、石灰中和处理后，外排水中含有大量的钠盐，在外排水含盐指标要求日益严格的情况下，严重制约企业的发展。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种硫酸法钛白行业水洗废水处理的方法，在保证处理后外排水合格的前提下，水洗废水与不同的碱性物质反应，通过对反应混合液的pH梯度控制，实现CaSO₄和含铁固体的分步产生，有效减轻CaSO₄对曝气管道堵塞。固液分离后产生的固相物质均可得到有效的利用；滤液最终通过结晶除盐后得到的工业盐和可循环利用含盐极少的清水。整个过程产生的红石膏量极大的减少，将显著降低企业的生产成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种硫酸法钛白行业水洗废水的处理方法，包括以下步骤：

（1）取样40~60℃的水洗产生废水1~1000ml；

（2）向废水中加入60~65g碳酸钙，充分搅拌，根据溶液的pH调整碳酸钙的加量，确保最终混合浆液Ⅰ pH≤1.5，继续反应10~60min；

（3）停止搅拌后，将混合浆液Ⅰ利用小型压滤机进行固液分离，并用~300ml工艺水对滤饼Ⅰ洗涤；

（4）得到的滤饼Ⅰ于150℃烘箱烘干30~60min后检测各项指标，pH为5~8，白度不低于92%，可直接作为建筑用石膏粉，得到的滤液Ⅰ在搅拌条件下继续加入5~10g碳酸钙，调整混合浆液ⅡpH≤5，继续反应10~60min；

（5）停止搅拌后，将混合浆液Ⅱ利用小型压滤机进行固液分离；

（6）得到的滤饼Ⅱ（低铁石膏）检测各项指标，其中SO₃≥38%、pH为6~9，可送到水泥厂作为水泥添加剂；得到的滤液Ⅱ在搅拌条件下继续加入氢氧化钠，调整混合浆液Ⅲ pH为7.5~9.0，继续反应10~60min；

（7）停止搅拌后，将混合浆液Ⅲ利用小型压滤机进行固液分离；

（8）得到的滤饼直接装包送至水泥厂或干燥后送至钢铁厂；得到的滤液Ⅲ在搅拌条件下继续加入30~35g氯化钙，混合液Ⅳ继续反应10~60min；