CN112441676A - 一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钛白酸性废水处理技术领域,提供了一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法,包括以下步骤:S1搅拌处理下,将酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的混合液通过落差自流至中和池内,泵入石灰石浆料进行第一段中和,反应终点pH为4.0~5.0;S2继续搅拌,泵入经消化后的石灰浆料,进行第二段中和,反应终点pH为7.0~8.5,得到反应浆料;S3中和合格的反应浆料泵入压滤机中压滤,反应浆料pH为6.5~8.5;S4压滤后的滤饼自然干燥处理,压滤后的滤液经曝气、过滤后,经检测达标的合格水排放处理或用作工艺水使用。本发明具有中和效率高、曝气效果佳和成本低的技术效果。
Description
技术领域
本发明属于钛白酸性废水处理技术领域,具体地说,涉及一种钛白酸性废水的处理方法。
背景技术
硫酸法钛白生产将产生大量的酸性废水,常规处理办法是通过氧化钙-氢氧化钙联合的方式进行中和,再经曝气、压滤等工序得到达标的废水以及石膏。
以氧化钙-氢氧化钙联合中和废水存在以下弊端:(1)以石灰为原料处理废水,其成本高;(2)未被消化水消化的石灰只能作为废弃物处理,造成了资源浪费;(3)采用鼓入空气的方式进行搅拌和曝气,致使中和过程不彻底,污水处理效率低下;(4)中和曝气池池底不断沉积固相物,需停产进行清理,导致中和曝气池使用效率下降,制约钛白生产工序。
因此,如何提高降低处理废水的成本及提高废水的处理效率是当前钛白酸性废水处理过程中急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中上述的不足,本发明的目的在于提供一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法,采用该方法,可达到中和效率高、曝气效果佳和成本低的技术效果。
为了达到上述目的,本发明采用的解决方案是:
一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法,包括以下步骤:
S1搅拌处理下,将酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的混合液通过落差自流至中和池内,泵入石灰石浆料进行第一段中和,反应终点pH为4.0~5.0;
S2继续搅拌,泵入经消化后的石灰浆料,进行第二段中和,反应终点pH 为7.0~8.5,得到反应浆料;
S3中和合格的反应浆料泵入压滤机中压滤,反应浆料pH为6.5~8.5;
S4压滤后的滤饼自然干燥处理,压滤后的滤液经曝气、过滤后,经检测达标的合格水排放处理或用作工艺水使用。
优选的,所述S1中,酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的比例为1:25~40。
优选的,所述S1中,搅拌速度为40r/min~60r/min。
优选的,所述S2中,石灰浆料的制备方法为,石灰经化灰机或球磨机化灰处理后,与消化水混合,水温30~40℃,即得到石灰浆料;石灰中未被消化水消化的部分进入球磨机内与石灰石原料共同研磨成石灰石浆料;消化水为压滤水。
优选的,每吨石灰中加入4吨~8吨的消化水进行消化。
优选的,所述S4中,采用板框过滤法过滤。
优选的,所述S4中,采用多个曝气池串联的方式进行连续曝气,曝气时间为1h~3h。
优选的,所述S4中,工艺水用于石灰浆料中的消化水、用作石灰石浆料的研磨用水和钛白生活用水。
本发明的技术原理是:
采用石灰-石灰石联合中和酸性废水,首先,石灰石与酸性废水中的硫酸进行第一段中和,消耗一部分硫酸;其次,石灰与消化水消化化灰,生成熟石灰,进行第二段中和,通过两段中和方式进行酸性废水处理,中和效率高,且成本得到有效控制。
酸性废水与低硫酸浓度的清白水进行混合,将待中和处理的酸性废水调配均匀,防止酸度过高时,与石灰石浆料、石灰浆料中和时,出现浆料浓稠,造成反应速率下降、搅拌难度大以及影响后续操作工序等。
第一段中和终点pH控制在4.0~5.0,与酸性废水的酸度相适宜。若pH过高,中和速度变慢,石灰石利用率降低;若pH过低,石灰石有效反应度低,导致第二段中和用的熟石灰用量增加。第二段中和终点pH控制在7.0~8.5,用以满足外排水标准,其外排pH为6~9,此时第二段中和反应生成的石膏沉淀均匀长大,利于压滤;且有利于钙、镁、锰等离子在曝气时水解pH的要求。若pH过低,金属离子未充分水解,未达到外排水标准;若pH过高,则将加大石灰用量,加大成本。
第一段中和和第二段中和均采用机械搅拌处理,中和过程浆料的流动性强,可确保泵入的石灰浆料快速均匀分散,确保反应充分且沉淀物不易聚集,中和效果显著。
在白清水状态下进行连续式曝气,采用多个曝气池串联方式进行曝气,曝气池进口持续流入中和合格的废水,从曝气池的溢流口处排水,直至外排水的 COD小于100mg/L。采用此曝气方法,曝气效果佳,效率显著提高;相比于中和过程中的曝气处理,中和、压滤后在进行曝气,废水处理能力提高50%以上。
本发明的有益效果是:
(1)采用石灰-石灰石联合中和酸性废水,中和效率高,且成本得到有效控制;
(2)中和过程采用机械搅拌处理,浆料的流动性强,可确保泵入的石灰浆料快速均匀分散,确保反应充分且沉淀物不易聚集,中和效果显著;
(3)在清水状态下进行曝气,曝气效果佳,效率显著提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1至实施例6提供的一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法进行具体说明。
一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法的工艺流程图,请参照图1。
实施例1
一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法,包括以下步骤:
S1搅拌处理下,将酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的混合液通过落差自流至中和池内,泵入石灰石浆料进行第一段中和,反应终点pH为4.0~5.0。其中,酸性废水与清白水的比例为1:25;搅拌速度为40r/min。
S2继续搅拌,泵入经消化后的石灰浆料,进行第二段中和,反应终点pH 为7.0~8.5,得到反应浆料。其中,石灰浆料的制备方法为,石灰经化灰机或球磨机化灰处理后,与消化水混合,水温30~40℃,即得到石灰浆料;石灰中未被消化水消化的部分进入球磨机内与石灰石原料共同研磨成石灰石浆料;消化水为压滤水。每吨石灰中加入4吨的消化水进行消化;采用板框过滤法过滤。
S3中和合格的反应浆料泵入压滤机中压滤,反应浆料pH为6.5~8.5;
S4压滤后的滤饼自然干燥处理,压滤后的滤液经曝气、过滤后,经检测达标的合格水排放处理或用作工艺水使用。其中,采用多个曝气池串联的方式进行连续曝气,曝气时间为3h;工艺水用于石灰浆料中的消化水、用作石灰石浆料的研磨用水和钛白生活用水。
实施例2
一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法,包括以下步骤:
S1搅拌处理下,将酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的混合液通过落差自流至中和池内,泵入石灰石浆料进行第一段中和,反应终点pH为4.0~5.0。其中,酸性废水与清白水的比例为1:40;搅拌速度为45r/min。
S2继续搅拌,泵入经消化后的石灰浆料,进行第二段中和,反应终点pH 为7.0~8.5,得到反应浆料。其中,石灰浆料的制备方法为,石灰经化灰机或球磨机化灰处理后,与消化水混合,水温30~40℃,即得到石灰浆料;石灰中未被消化水消化的部分进入球磨机内与石灰石原料共同研磨成石灰石浆料;消化水为压滤水。每吨石灰中加入6吨的消化水进行消化;采用板框过滤法过滤。
S3中和合格的反应浆料泵入压滤机中压滤,反应浆料pH为6.5~8.5;
S4压滤后的滤饼自然干燥处理,压滤后的滤液经曝气、过滤后,经检测达标的合格水排放处理或用作工艺水使用。其中,采用多个曝气池串联的方式进行连续曝气,曝气时间为2h;工艺水用于石灰浆料中的消化水、用作石灰石浆料的研磨用水和钛白生活用水。
实施例3
一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法,包括以下步骤:
S1搅拌处理下,将酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的混合液通过落差自流至中和池内,泵入石灰石浆料进行第一段中和,反应终点pH为4.0~5.0。其中,酸性废水与清白水的比例为1:35;搅拌速度为60r/min。
S2继续搅拌,泵入经消化后的石灰浆料,进行第二段中和,反应终点pH 为7.0~8.5,得到反应浆料。其中,石灰浆料的制备方法为,石灰经化灰机或球磨机化灰处理后,与消化水混合,水温30~40℃,即得到石灰浆料;石灰中未被消化水消化的部分进入球磨机内与石灰石原料共同研磨成石灰石浆料;消化水为压滤水。每吨石灰中加入8吨的消化水进行消化;采用板框过滤法过滤。
S3中和合格的反应浆料泵入压滤机中压滤,反应浆料pH为6.5~8.5;
S4压滤后的滤饼自然干燥处理,压滤后的滤液经曝气、过滤后,经检测达标的合格水排放处理或用作工艺水使用。其中,采用多个曝气池串联的方式进行连续曝气,曝气时间为1.5h;工艺水用于石灰浆料中的消化水、用作石灰石浆料的研磨用水和钛白生活用水。
实施例4
一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法,包括以下步骤:
S1搅拌处理下,将酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的混合液通过落差自流至中和池内,泵入石灰石浆料进行第一段中和,反应终点pH为4.0~5.0。其中,酸性废水与清白水的比例为1:30;搅拌速度为50r/min。
S2继续搅拌,泵入经消化后的石灰浆料,进行第二段中和,反应终点pH 为7.0~8.5,得到反应浆料。其中,石灰浆料的制备方法为,石灰经化灰机或球磨机化灰处理后,与消化水混合,水温30~40℃,即得到石灰浆料;石灰中未被消化水消化的部分进入球磨机内与石灰石原料共同研磨成石灰石浆料;消化水为压滤水。每吨石灰中加入5吨的消化水进行消化;采用板框过滤法过滤。
S3中和合格的反应浆料泵入压滤机中压滤,反应浆料pH为6.5~8.5;
S4压滤后的滤饼自然干燥处理,压滤后的滤液经曝气、过滤后,经检测达标的合格水排放处理或用作工艺水使用。其中,采用多个曝气池串联的方式进行连续曝气,曝气时间为2.5h;工艺水用于石灰浆料中的消化水、用作石灰石浆料的研磨用水和钛白生活用水。
实施例5
一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法,包括以下步骤:
S1搅拌处理下,将酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的混合液通过落差自流至中和池内,泵入石灰石浆料进行第一段中和,反应终点pH为4.0~5.0。其中,酸性废水与清白水的比例为1:38;搅拌速度为55r/min。
S2继续搅拌,泵入经消化后的石灰浆料,进行第二段中和,反应终点pH 为7.0~8.5,得到反应浆料。其中,石灰浆料的制备方法为,石灰经化灰机或球磨机化灰处理后,与消化水混合,水温30~40℃,即得到石灰浆料;石灰中未被消化水消化的部分进入球磨机内与石灰石原料共同研磨成石灰石浆料;消化水为压滤水。每吨石灰中加入7吨的消化水进行消化;采用板框过滤法过滤。
S3中和合格的反应浆料泵入压滤机中压滤,反应浆料pH为6.5~8.5;
S4压滤后的滤饼自然干燥处理,压滤后的滤液经曝气、过滤后,经检测达标的合格水排放处理或用作工艺水使用。其中,采用多个曝气池串联的方式进行连续曝气,曝气时间为1h;工艺水用于石灰浆料中的消化水、用作石灰石浆料的研磨用水和钛白生活用水。
实施例1至6中,合格水的达标条件均为:SS<70mg/L,COD<100mg/L, pH 6.5~8.5。
综上所述,本发明可达到中和效率高、曝气效果佳和成本低的技术效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种硫酸法钛白酸性废水的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1搅拌处理下,将酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的混合液通过落差自流至中和池内,泵入石灰石浆料进行第一段中和,反应终点pH为4.0~5.0;
S2继续搅拌,泵入经消化后的石灰浆料,进行第二段中和,反应终点pH为7.0~8.5,得到反应浆料;
S3中和合格的反应浆料泵入压滤机中压滤,反应浆料pH为6.5~8.5;
S4压滤后的滤饼自然干燥处理,压滤后的滤液经曝气、过滤后,经检测达标的合格水排放处理或用作工艺水使用。
2.根据权利要求1所述的硫酸法钛白酸性废水的处理方法,其特征在于,所述S1中,酸性废水与含3%~8%硫酸的清白水的比例为1:25~40。
3.根据权利要求1所述的硫酸法钛白酸性废水的处理方法,其特征在于,所述S1中,搅拌速度为40r/min~60r/min。
4.根据权利要求1所述的硫酸法钛白酸性废水的处理方法,其特征在于,所述S2中,石灰浆料的制备方法为,石灰经化灰机或球磨机化灰处理后,与消化水混合,水温30~40℃,即得到石灰浆料;石灰中未被消化水消化的部分进入球磨机内与石灰石原料共同研磨成石灰石浆料;消化水为压滤水。
5.根据权利要求4所述的硫酸法钛白酸性废水的处理方法,其特征在于,每吨石灰中加入4吨~8吨的消化水进行消化。
6.根据权利要求1所述的硫酸法钛白酸性废水的处理方法,其特征在于,所述S4中,采用板框过滤法过滤。
7.根据权利要求1所述的硫酸法钛白酸性废水的处理方法,其特征在于,所述S4中,采用多个曝气池串联的方式进行连续曝气,曝气时间为1h~3h。
8.根据权利要求1所述的硫酸法钛白酸性废水的处理方法,其特征在于,所述S4中,工艺水用于石灰浆料中的消化水、用作石灰石浆料的研磨用水和钛白生活用水。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210305 |