CN103539281B - 白炭黑生产废水处理工艺 - Google Patents
白炭黑生产废水处理工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103539281B CN103539281B CN201310044994.2A CN201310044994A CN103539281B CN 103539281 B CN103539281 B CN 103539281B CN 201310044994 A CN201310044994 A CN 201310044994A CN 103539281 B CN103539281 B CN 103539281B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- waste water
- described step
- sodium sulfate
- carbon black
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明属一种化工废水处理技术领域,具体涉及一种白炭黑废水处理工艺。白炭黑生产废水经过预处理,使处理后的废水水质达到进入膜处理***的水质要求,再通过膜过滤,在膜的一侧将废水中的硫酸钠富集至含量≥10%,另一侧出水达到回用水指标,返回生产***回用。浓水经过冷冻结晶分离出芒硝和结晶母液进行分离得到芒硝,结晶母液返回膜浓缩***,芒硝经过加热脱水的得到含量≥98%元明粉外卖;或将硫酸钠含量≥10%浓水直接利用蒸发器,蒸发结晶分离得到元明粉。通过较低的能耗实现水资源的循环利用和化工原料的回收。经过两种工艺的配合使用,处理单吨废水的能耗大大降低,整个处理***水回收率≥92%;产品元明粉:硫酸钠含量≥98%。
Description
技术领域
本发明属一种化工废水处理技术领域,具体涉及一种白炭黑废水处理工艺。
背景技术
通过对白炭黑废水水质的分析,造成白炭黑废水难处理的主要原因由两步分造成,一是相对于传统化工废水含钠盐量较高,难以通过传统的生化和物化方法去除;二是相对与工业原料生产工艺,废水含钠盐量又较低,使用传统工艺提盐工艺,若晒盐工艺,占地面积大,容易造成局部土地盐碱化,不易在内陆地区使用,使用闪蒸工艺单吨能耗过高。目前国内现有技术中对白炭黑废水处理的工艺,大多采用直接闪蒸浓缩结晶,该工艺中处理一吨废水尽蒸汽消耗一项处理费用就高达蒸汽消耗1.2t,或采用1~4效浓缩结晶,处理一吨废水消耗蒸汽约为0.65~0.75t,电耗2~5KWh;而本发明中介绍的白炭黑废水经纳滤膜后在膜的一层废水中硫酸钠的浓度富集至9~20%,再经过冷冻结晶、热转化等工艺得到无水硫酸钠和可回用蒸发冷凝水,处理一吨水的平均蒸汽消耗为0.02~0.04t,电耗为10~15KWh,若采用MVC技术对富集至硫酸钠含量为9~20%废水进行蒸发结晶,则处理一吨水的平均蒸汽消耗为0t,电耗为10~15KWh。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供了一种白炭黑废水处理工艺,不仅回收了化工产品元明粉,而且还实现了水资源的循环利用。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:
白炭黑生产废水经过预处理,使处理后的废水水质达到进入膜处理***的水质要求,再通过膜过滤,在膜的一侧将废水中的硫酸钠富集至含量≥10%,另一侧出水达到回用水指标,返回生产***回用。浓水经过冷冻结晶分离出芒硝和结晶母液进行分离得到芒硝,结晶母液返回膜浓缩***,芒硝经过加热脱水的得到含量≥98%元明粉外卖;或将硫酸钠含量≥10%浓水直接利用蒸发器,蒸发结晶分离得到元明粉。通过较低的能耗实现水资源的循环利用和化工原料的回收。
白炭黑废水经过中和调节PH、絮凝、沉降,上清液经过超滤达到膜***进水水质,膜处理***将废水中硫酸钠富集,浓水进入后续蒸发、结晶***进行处理,低浓水进入反渗透***得到含盐量合格的脱盐水,该水可直接用作***回用水。废水预处理***是白炭黑废水经过中和调节将PH值控制在6~8之间,再分别加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等絮凝剂进行絮凝沉降,沉降后的清夜经过超滤达到出水,膜***进水水质。
膜处理***分别为纳滤膜和反渗透膜***相结合的处理工艺,通过纳滤膜将白炭黑废水中的硫酸钠富集,纳滤所产的低浓水进入反渗透***,产出合格水质的脱盐水进入***回用。
浓水处理***方案一:可以通过冷冻结晶、热转化离心分离、干燥、包装等工艺得到无水硫酸钠和可回用蒸发冷凝水。 该工艺通过较低的能耗实现水资源的循环利用和化工原料的回收。较低的能耗是指每处理一吨水的平均蒸汽消耗为0.02~0.04t,电耗为10~15KWh;化工原料的回收是指元明粉的回收。方案二:可以通过蒸发、离心分离、干燥、包装的得到成品无水硫酸钠外卖,其中蒸发***中的核心设备为MVC蒸发器,经过低能耗的蒸发得到元明粉,同时可回收蒸发出来的冷凝水。通过较低的能耗实现水资源的循环利用和化工原料的回收。较低的能耗是指每处理1吨把白炭黑废水消耗电量约为10~15KWh,消耗蒸汽量可忽略不计;化工原料的回收是指元明粉的回收。
前述工艺中所述的合适的纳滤膜和反渗透膜,主要选用耐高压,抗可溶硅污染较强的纳滤膜,反渗透膜,选用普通使用寿命较长的工业反渗透膜。MVC蒸发器材质需选用抗盐腐蚀性较强的钛材或SMO254不锈钢。
本发明的有益效果是:为了有效的脱除白炭黑废水中硫酸钠,本发明人提出纳滤膜和反渗透膜相结合的工艺,先通过对白炭黑废水中和调节PH、絮凝、沉降,上清液经过超滤达到膜***进水水质,再将超滤后的废水经过合适的纳滤膜和合适的反渗透膜两级膜过滤,实现废水中硫酸钠在浓水侧进行富集同时,低浓水侧产水电导率降到≤40μS/ cm达到回用的目的;膜***产出浓水经过。
合适的工艺高温浓缩、结晶得到无水硫酸钠,再经干燥得到含量≥98%的硫酸钠产品。经过两种工艺的配合使用,处理单吨废水的能耗大大降低,整个处理***水回收率≥92%;产品元明粉:硫酸钠含量≥98%;方案一:每处理一吨水的平均蒸汽消耗为0.02~0.04t,电耗为10~15KWh;方案二:每处理1吨白炭黑废水的能耗为电量消耗为10~15KWh,蒸汽消耗可忽略不计;每处理1吨白炭黑废水元明粉回收量为:20~50kg;每处理1吨白炭黑废水高品质水的回收量为:0.9吨。
附图说明
图1为本发明的工艺流程框图;
图2为通过蒸发、离心分离、干燥、包装得到成品无水硫酸钠的工艺流程图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
将来自白炭黑生产车间的废水1m3,其中硫酸钠质量含量约为3%,PH为4~6,在搅拌的情况下加入质量百分含量为32%的氢氧化钠,将废水的PH值调节至6~8,再分别将聚合氯化铝与废水按0.03~0.07:1000的比例添加,聚丙烯酰胺与废水按0.2~1.2:106 比例添加。絮凝沉降10min,上清液进入超滤***,除去水中的悬浮物和大分子胶体,超滤后测定出水SDI值≤3。
将超滤出水和后序反渗透浓水加压至40~45bar进入纳滤***,纳滤低浓产水0.77t,硫酸钠含量≤2000mg/L, 纳滤高浓产水0.3t,硫酸钠含量≥10%;纳滤低浓产水加压至20bar进入反渗透***得到0.7t电导率≤40μS/ cm的脱盐水进入***回用。
纳滤出水可采用
纳滤所产生的浓水进入MVC蒸发器,进过浓缩、结晶、离心分离、干燥得到0.03t硫酸钠含量大于98%的元明粉。
下表是对传统工艺和方案中的两种工艺的比较。
项目 | 废水处理量t | 电耗KWH | 蒸汽消耗t | 备注 |
传统4效蒸发工艺 | 1 | 2~5 | 0.65~0.75 | |
方案1(冷冻、热转化、干燥) | 1 | 10~15 | 0.02~0.04 | |
方案2(MVC、干燥) | 1 | 10~15 | 0 |
Claims (1)
1.白炭黑生产废水处理工艺,其特征在于:包括下列步骤:
1)预处理:调节生产废水的pH值为6-8,然后絮凝、沉降;
2)超滤:沉降后的上清液进入超滤***;
3)纳滤膜过滤:超滤后的废水经过纳滤膜***过滤后产生低浓水和浓盐水;
4)反渗透膜过滤:纳滤膜过滤后的低浓水经反渗透膜***过滤,得到的脱盐水回用,反渗透浓水回到超滤***;
5)浓水处理:纳滤膜过滤后的浓盐水经过冷冻结晶、结晶母液进入3)中进行浓缩,晶体经过升温热转化得到无水硫酸钠,经离心分离后干燥得到无水硫酸钠成品外卖;或纳滤膜过滤后的浓盐水经MVC蒸发器蒸发浓缩后,再结晶、离心分离、干燥得到无水硫酸钠成品外卖;所述步骤1)是通过加入氢氧化钠来调节废水的pH值;所述步骤1)中所用的絮凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺,聚合氯化铝与废水按0. 03~0.07:1000的比例添加,聚丙烯酰胺与废水按0.2~1.2:106比例添加;所述步骤2)中经超滤***后的出水SDI值≤3;所述步骤3)所述的纳滤膜过滤后的低浓水中硫酸钠含量≤2000mg/L;所述步骤3)所述的纳滤膜过滤后的高盐水中硫酸钠质量百分含量≥10%;所述步骤4)得到的脱盐水的电导率≤40u S/ cm;所述步骤5)中的分离得到的母液回到MVC蒸发器内;所述步骤5)中方案一中热转化后离心分离得到的母液,重新进入冷冻结晶***进行结晶;所述步骤5)中MVC蒸发器产生的蒸汽凝结水回用;所述步骤5)中干燥得到硫酸钠含量大于98%的元明粉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310044994.2A CN103539281B (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 白炭黑生产废水处理工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310044994.2A CN103539281B (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 白炭黑生产废水处理工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103539281A CN103539281A (zh) | 2014-01-29 |
CN103539281B true CN103539281B (zh) | 2015-09-23 |
Family
ID=49963203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310044994.2A Active CN103539281B (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 白炭黑生产废水处理工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103539281B (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103819037A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-05-28 | 南昌航空大学 | 沉淀法白炭黑废水资源化综合利用方法 |
CN104445706B (zh) * | 2014-10-11 | 2017-07-14 | 中电环保股份有限公司 | 一种高浓盐水浓缩方法 |
CN104326612B (zh) * | 2014-10-24 | 2016-03-09 | 南京科盛环保科技有限公司 | 一种从废水处理***中回收盐的方法及*** |
CN105753226B (zh) * | 2014-12-19 | 2018-07-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 炭黑水深度处理方法及装置 |
CN104692575B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-02-22 | 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 | 一种高含盐废水的结晶处理方法及其装置 |
CN104828843B (zh) * | 2015-03-31 | 2016-07-06 | 合肥工业大学 | 一种从低浓度k+碱液废水体系提取食品级碳酸氢钾的方法 |
CN105565567B (zh) * | 2015-12-25 | 2018-08-31 | 石家庄杰克化工有限公司 | 一种edta***法生产中高盐有机废水处理方法 |
CN105948174B (zh) * | 2016-05-26 | 2019-07-02 | 宜宾天原集团股份有限公司 | 氯化法钛白粉后处理废水综合利用方法 |
CN107043191A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-08-15 | 青岛美高集团有限公司 | 一种硅胶生产高盐废水处理方法 |
CN107814457A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-03-20 | 广州叶林环保科技有限公司 | 一种炭黑浸出无机盐处理蒸发结晶工艺 |
CN109205828B (zh) * | 2018-09-06 | 2021-11-19 | 安徽凤阳赛吉元无机材料有限公司 | 一种降低白炭黑生产过程中含硫酸盐废水电导率的方法 |
CN112723567A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-30 | 中昊黑元化工研究设计院有限公司 | 一种沉淀法白炭黑生产废水快速澄清装置及方法 |
CN113044859B (zh) * | 2021-02-23 | 2022-10-14 | 四川思达能环保科技有限公司 | 从白炭黑料液中回收硫酸钠的方法 |
CN114291955B (zh) * | 2022-01-18 | 2022-11-29 | 龙佰集团股份有限公司 | 一种铁系颜料废水和还原钛尾气联合利用的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1951806A (zh) * | 2006-11-22 | 2007-04-25 | 杨惠弟 | 白炭黑生产过程中低浓度洗涤废水处理方法 |
CN101041527A (zh) * | 2007-03-06 | 2007-09-26 | 杭州天创净水设备有限公司 | 一种双甘膦制备过程中废水处理工艺 |
CN102310007A (zh) * | 2011-10-08 | 2012-01-11 | 福建海能新材料有限公司 | 白炭黑母液水用作钠离子交换树脂再生剂 |
CN102491452A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-13 | 吉林吉恩镍业股份有限公司 | 纳滤—反渗透组合膜处理硫酸钠废水的工艺 |
-
2013
- 2013-02-05 CN CN201310044994.2A patent/CN103539281B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1951806A (zh) * | 2006-11-22 | 2007-04-25 | 杨惠弟 | 白炭黑生产过程中低浓度洗涤废水处理方法 |
CN101041527A (zh) * | 2007-03-06 | 2007-09-26 | 杭州天创净水设备有限公司 | 一种双甘膦制备过程中废水处理工艺 |
CN102310007A (zh) * | 2011-10-08 | 2012-01-11 | 福建海能新材料有限公司 | 白炭黑母液水用作钠离子交换树脂再生剂 |
CN102491452A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-13 | 吉林吉恩镍业股份有限公司 | 纳滤—反渗透组合膜处理硫酸钠废水的工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103539281A (zh) | 2014-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103539281B (zh) | 白炭黑生产废水处理工艺 | |
CN107459200B (zh) | 一种高含盐废水盐分资源化回收工艺 | |
CN108529802B (zh) | 钛白粉生产排放高含盐废水零排工艺 | |
CN106830465B (zh) | 一种含盐废水的分盐及纯化回收方法 | |
CN111484178B (zh) | 一种海水或浓盐水的综合处理方法 | |
CN104276709B (zh) | 一种煤化工浓盐水零排放工艺的专用设备 | |
CN206799345U (zh) | 一种高盐废水精制盐的*** | |
CN108658345B (zh) | 一种高盐废水精制盐的方法及*** | |
CN104692574A (zh) | 一种高含盐废水的处理方法 | |
CN105236659A (zh) | 一种脱硫废水的纳滤处理方法 | |
CN105540976A (zh) | 一种煤化工浓盐水零排放及分盐工艺 | |
CN105692989B (zh) | 黏胶纤维酸性废水的综合利用工艺 | |
CN109824187B (zh) | 一种多级多段纳滤分盐处理***及工艺 | |
CN103253818A (zh) | 海水淡化、资源综合利用及零排放处理*** | |
CN110451707A (zh) | 一种矿井废水零排放处理方法 | |
CN110818163A (zh) | 一种离子膜电解脱氯淡盐水回收利用***及利用方法 | |
CN111362480A (zh) | 一种处理反渗透浓盐水的方法 | |
CN109534568A (zh) | 一体化海水资源综合利用*** | |
CN103341321A (zh) | 粘胶纤维硫酸钠废液经双极膜电渗析法回收酸碱的工艺 | |
CN203229436U (zh) | 一种海水淡化、资源综合利用及零排放处理*** | |
CN210736415U (zh) | 一种用于高盐氨氮废水零排放处理*** | |
CN112607942A (zh) | 一种海水资源化处理***及工艺 | |
CN109574366B (zh) | 一种高盐废水分盐浓缩处理***及工艺 | |
CN205241414U (zh) | 一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收*** | |
CN113023990B (zh) | 一种钢铁厂高含盐水处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |