二氧化鈦含鹽廢水的處理工藝
國家“十二五”規(guī)劃明確提出建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，特別是對化工、電力、鋼鐵等高耗水行業(yè)和大型排污企業(yè)，國家對節(jié)水減排提出了更嚴格的要求。在氯化鈦白生產(chǎn)過程中，經(jīng)過表面處理的濾餅在壓濾和洗滌過程中會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，廢水量波動較大。廢水的主要成分是Cl-、SO42-和TiO _ 2。廢水中Cl-、so42-濃度和TiO 2顆粒含量波動較大，給廢水的后處理和排放帶來很大困難。特別是廢水的排放，不僅造成嚴重的環(huán)境污染，而且?guī)ё吡艘徊糠肘伆追郛a(chǎn)品，降低了鈦白粉的產(chǎn)量。因此，從這些含鹽廢水中處理、提純和回收二氧化鈦顆粒具有重要的經(jīng)濟和社會效益。
本文對各種廢水處理工藝進行了研究，并對其優(yōu)缺點進行了對比分析，為鈦白生產(chǎn)行業(yè)含鹽廢水的處理提供了理論依據(jù)和參考。
1.氯化法二氧化鈦基材表面改性的生產(chǎn)工藝
氯化法生產(chǎn)的鈦白粉基料經(jīng)中和降低粘度后，引入砂磨機進行研磨分級，粒度符合要求后，再引入表面處理工序進行表面處理。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，鈦白粉產(chǎn)品經(jīng)表面處理后，進行過濾和洗滌。操作過程包括五個階段:過濾、洗滌、壓榨、吹干和卸料。濾餅通過后續(xù)的干燥和蒸汽粉碎工藝繼續(xù)處理，得到成品二氧化鈦，廢水進入廢水處理工藝進行處理。
二。鈦白生產(chǎn)中含鹽廢水的特性
鈦白粉表面處理生產(chǎn)過程中添加了硫酸、硅酸鈉、硫酸鋁等化學(xué)物質(zhì)，因此廢水的主要成分為Cl-、SO42- 2和TiO2 _ 2。廢水成分受工藝、設(shè)備和人員操作的影響，呈現(xiàn)一定的區(qū)間值，但總體上含鹽廢水的水質(zhì)和水量相對穩(wěn)定。
三。含鹽廢水處理技術(shù)
1.膜處理技術(shù)
膜分離技術(shù)利用膜的選擇性透過性來實現(xiàn)混合物的分離。根據(jù)分離功能的不同，可分為微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)，其中MF和UF通常作為NF和RO的預(yù)處理單元。某公司采用二級反滲透技術(shù)處理氯化法鈦白含鹽廢水，回用水水質(zhì)達到《循環(huán)冷卻水再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》HG/T3923-2007水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
膜處理技術(shù)因其選擇性好、無污染、操作簡單、維護方便、可結(jié)構(gòu)化使用、無相變等優(yōu)點，近年來成為含鹽廢水處理研究和應(yīng)用的熱點。然而，膜處理工藝成本高，膜組件易污染導(dǎo)致廢水處理效果差，極大地限制了膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用。如果能開發(fā)出低成本、抗污染、自清潔的膜材料，或者采用“膜+蒸發(fā)”的改進工藝，膜分離技術(shù)將更多地應(yīng)用于廢水領(lǐng)域。
2.多效蒸發(fā)技術(shù)
蒸發(fā)是加熱使溶液的溶劑蒸發(fā)，使溶質(zhì)留在未蒸發(fā)的溶劑中，而蒸氣被收集和冷凝，冷凝液中含有極低濃度的非揮發(fā)性溶質(zhì)，使廢水得到凈化。蒸發(fā)的目的是溶質(zhì)和溶劑的分離，但其本質(zhì)是熱交換和傳遞。根據(jù)二次蒸汽和溶液的流向，多效蒸發(fā)過程可分為:順流過程、逆流過程和錯流過程。按蒸發(fā)順序可分為單效和多效。單效蒸發(fā)利用原蒸汽提供的熱量直接冷凝被蒸發(fā)的蒸汽，即前一效的二次蒸汽作為下一效蒸發(fā)器的加熱介質(zhì)而不利用其冷凝熱，充分利用熱能節(jié)約原蒸汽。在多效蒸發(fā)中，后效溶液的沸點和壓力必須低于前效。
這是一種通用、成熟、可靠的蒸發(fā)技術(shù)。結(jié)合不同類型的蒸發(fā)器，可將物料濃縮至60%以上的濃度，或直接蒸發(fā)至過飽和結(jié)晶。多效蒸發(fā)對水質(zhì)要求高，否則會導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁堵塞，降低處理能力，影響生產(chǎn)發(fā)展。該技術(shù)使用的主要能耗是原蒸汽:如一臺四效蒸發(fā)器蒸發(fā)一噸水，需要250 ~ 350公斤原蒸汽；三效蒸發(fā)器蒸發(fā)一噸水需要350 ~ 450公斤蒸汽。工藝能耗與系統(tǒng)操作人員的技術(shù)水平密切相關(guān)，操作不當(dāng)容易導(dǎo)致整個系統(tǒng)達不到設(shè)計指標(biāo)。另外，考慮到人員配備，多效蒸發(fā)裝置需要更多的操作人員，生產(chǎn)管理成本較高。
3.MVR蒸發(fā)技術(shù)
機械熱泵蒸發(fā)技術(shù)(簡稱MVR)是一種新型高效蒸發(fā)技術(shù)。其原理是引入蒸汽壓縮機或壓縮機風(fēng)機，回收二次蒸汽的大量潛熱。MVR蒸發(fā)技術(shù)不依靠效間溫差來實現(xiàn)蒸汽的多次利用。而是利用壓縮機提高二次蒸汽的溫度，將加熱后的二次蒸汽作為蒸發(fā)熱源，從而減少對外來蒸汽的需求，只消耗一定的電能。是國家重點推廣的節(jié)能環(huán)保技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥領(lǐng)域的蒸發(fā)濃縮處理。近年來，隨著國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策的日益嚴格，減少含鹽廢水量，甚至實現(xiàn)零排放已成為必然趨勢。MVR作為一種節(jié)能高效的蒸發(fā)處理技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展前景。MVR系統(tǒng)的主要能耗在于壓縮機的功耗。通常蒸發(fā)一噸水需要30~78kg的原蒸汽和30~55KW的電耗(壓縮機電耗)。目前MVR蒸發(fā)技術(shù)的裝置水平與壓縮機廠家的設(shè)計思路和設(shè)備制造水平密切相關(guān):節(jié)能型壓縮機對廢水的數(shù)量和質(zhì)量有嚴格的要求，不能在偏離設(shè)計指標(biāo)的工況下運行，而能耗稍高的壓縮機會犧牲部分效率來提高壓縮機在惡劣工況下的穩(wěn)定性。
4.電滲析技術(shù)
電滲析是20世紀50年代發(fā)展起來的新技術(shù)。最早用于海水淡化，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于化工、輕工、冶金、造紙、制藥等行業(yè)，特別是純水的制備和環(huán)境保護中的三廢處理，如酸堿回收、電鍍廢液處理和工業(yè)廢水中有用物質(zhì)的回收。由于電滲析中使用的膜是離子交換膜，它對鐵離子、BOD、COD和其他雜質(zhì)非常敏感。
目前，在項目的實際運行中，存在一些情況:
(1)綜合投資成本高，運行能耗高(一般為17~20kWh/m3)，使用壽命短(一般更換周期小于3年)；
(2)溶液預(yù)處理不充分導(dǎo)致膜中毒和失效；
(3)通過該技術(shù)只能將材料濃縮至13%的含鹽量，缺乏在更高含鹽量系統(tǒng)中的成功工程業(yè)績。
四。結(jié)論
鈦白產(chǎn)業(yè)作為一個新興產(chǎn)業(yè)，中國的經(jīng)濟發(fā)展離不開鈦白的穩(wěn)定發(fā)展。然而，隨著鈦白粉的快速發(fā)展，大量含鹽廢水的排放，不僅對供水環(huán)境造成了極大的危害，也加劇了我國日益緊張的水資源形勢。隨著人們環(huán)保意識的增強，含鹽廢水的處理越來越受到重視。廢水處理:盡管許多工藝已被證明能有效解決環(huán)境污染問題，但在氯化法生產(chǎn)二氧化鈦的廢水處理工程中，并非所有工藝都能經(jīng)濟地實施。因此，在廢水處理過程中，需要結(jié)合水質(zhì)和當(dāng)?shù)卣?，有效選擇經(jīng)濟可行的廢水處理措施。通過對含鹽廢水處理技術(shù)的對比分析，為我國鈦白生產(chǎn)行業(yè)含鹽廢水處理提供理論依據(jù)和參考。(來源:云南冶金新力鈦業(yè)有限公司)
免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容來源網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的，并不意味贊成其觀點或證實其內(nèi)容真實性。轉(zhuǎn)載稿涉及版權(quán)等問題，請立即聯(lián)系網(wǎng)站編輯，我們會予以更改或刪除相關(guān)文章，保證您的權(quán)利。
標(biāo)簽: 鈦白粉含鹽廢水治理工藝