[实用新型]一种钛白粉水洗废水资源化利用处理系统

说明书

本实用新型提供一种钛白粉水洗废水资源化利用处理系统，所述钛白粉水洗废水由钛白粉水洗过程中产生，包括经管道顺次连接的废水收集池、第一换热装置、预处理系统、纳滤系统、树脂吸附装置、换热系统、反应釜、第一蒸发装置、结晶器和干燥器，所述纳滤系统的产水出口与反渗透系统的入口相连通，所述反渗透系统的浓水出口与膜蒸馏装置的入口相连通，所述膜蒸馏装置的浓缩液出口与第二蒸发装置的入口相连通；所述换热系统包括第一换热装置和第二换热装置，所述钛白粉水洗废水资源化利用处理系统还包括压滤装置，所述压滤装置与预处理系统的沉淀出口相连通。本实用新型所提供的系统可以有效处理钛白粉水洗废水，实现废水零排资源化利用，废变宝。

技术领域

本实用新型属于涂料废水处理领域，尤其是涉及一种钛白粉水洗废水资源化利用处理系统。

背景技术

钛白粉广泛应用于制造涂料、高级白色油漆、白色橡胶、合成纤维、电焊条、人造丝的减光剂、塑料和高级纸张的填料等方面，还用于电讯器材、冶金、印刷、印染、搪瓷等行业。

钛白粉生产目前常用方法为硫酸法。硫酸法生产钛白粉的主要原料是钛矿（钛铁矿或酸溶性钛渣）和硫酸，其生产上艺过程通常可分为十大环节：钛矿的于燥和粉碎、钛矿的酸解、硫酸钛溶液的净化、硫酸亚铁的结晶、硫酸钛溶液的水解、水合二氧化钛的水洗和漂白、盐处理、锻烧和粉碎、二氧化钛的表面处理和粉碎，在生产过程中，排出的废水可分为酸性废水和废酸两类，其中主要含有游离硫酸、硫酸亚铁、偏钛酸和其他金属离子的硫酸盐，其排放主要来源于酸解净化、浓缩、水解水洗等工艺。

在生产过程中所排放的废酸来自于硫酸钛溶液净化过程的一次水洗工序和钛白粉水解工艺，产生量为7-10t/t（钛白粉）、其中硫酸含量在18-23%，FeSO4含量约80g/L（以无水FeSO4计）。其总排放量的20%可以直接返回酸解生序配酸和在浸取时用于调整钛液的酸度系数，其余废酸则无法自身回用。目前，国内硫酸法钛白厂多是将这部分废酸因地制宜供给附近的钢铁厂用以酸洗钢材或供给造纸厂、印染厂等处理碱性废水，但有时因用量少而解决不了问题，这部分废酸的处理方法主要有以几种：

1. 废酸浓缩法

废酸浓缩可以采用浸没燃烧和真空浓缩的方法，浸没燃烧是把在燃烧室产生的高温气体直接喷入废酸中、使废酸中的水分蒸发而起到浓缩废酸的作用，由于硫酸浓度的提高使溶解于废酸中的硫酸亚铁析出，但该法浓缩后的浓度不高，而且设备腐蚀很厉害，前苏联有用此方法把废酸浓缩至55%后出售或供生产磷肥使用，真空蒸发浓缩可以根据其蒸发强度、浓缩级数，分别把20%左右的废酸浓缩至40%、50%、70%甚至90% 以上。德国拜耳公司是采用此方法，在多效降膜蒸发器和强制循环的浓缩器中，以蒸汽为热源将废酸浓缩到70-80%，我国化工部第三设计院和原化工部涂料研究所在80年代曾在南京、镇江等地建立废酸浓缩中试生产装置，采用的流程是先将废酸进行沉降净化，然后采用真空浓缩的办法将废酸浓缩30%以上，接着在0-5℃下冷冻，使废酸中的铁盐析出，同时废酸浓度可以提高到40%左右，后来在此基础上又增加了第二段浓缩使废酸浓度提高到40%，但因七水硫酸亚铁脱水生成的七水硫酸亚铁堵塞蒸发器的列管未能投入工业化生产。采用浓缩的方法治理钛白粉生产中所排放的废酸在欧洲和日本比较流行们，但是废酸浓缩设备十分昂贵，能耗和操作费用也很高，浓缩硫酸的成本比购买硫酸贵的多，因此我国工厂尚不敢问津。

2. 废酸中和生产石膏

美国的硫酸法工厂因为浓缩后的废酸的用途和成本问题，一般不采用浓缩工艺，而是用废酸中和生产石膏流程是先把废酸以石灰乳中和至pH=2.5，过滤得到低铁石膏，此石膏的质量和天然石膏基本相同，可以做建筑材料使用，其关键技术是正确掌握石膏的结晶方法，否则过滤将十分困难，另外每吨钛白粉要副产5吨石膏，必须有可靠的利用石膏的途径，不然大量的石膏存放也是一个问题。

3. 废酸生产铁系颜料