[發明專利]一種鈦白粉生產過程中產生的酸性污水的綜合治理方法

有效

• 申請號: 201110260768.9
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102336488A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 宋玉軍
• 申請（專利權）人: 宋玉軍
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C04B38/00;C02F1/44;C02F1/56
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 官漢增

技術領域

本發明屬于工業污水綜合治理和納米材料的應用技術領域，具體涉及一種鈦白粉生產過程中產生的酸性污水的綜合治理方法，即一種使用多級微濾和納濾分離膜技術和絮凝沉淀技術以及廢棄物資源化技術相結合的綜合治理方法。

背景技術

目前，鈦白粉的生產主要有硫酸法和氯化法，兩者均產生大量的含酸和金屬鹽的污水。如每生產一噸鈦白粉副產硫酸亞鐵2.5-4.0噸、質量濃度為15-25％的廢硫酸，以及含有其它廢棄物的污水(黃勇強，吳濤，吳春篤等，江蘇大學學報(自然科學版)2011，32(4)474)。目前的生產工藝基本是將各類污水，匯集到一起成酸性原污水，含有質量分數為0.1-25.0％左右的硫酸或鹽酸，和質量分數為0.05-5.0％鐵，以及其它少量的重金屬，如鈦、鉻、鎘、鉛、錳、鋯、鋁等重金屬鹽類以及含NH₃-N或氟的有機物，等等，如直接排放，將嚴重污染所到的水源、土壤，構成嚴重的環境問題，影響人民的身體健康。為此，目前的治理工藝基本采用石灰水中和曝氣和絮凝沉淀相結合的方法(一家鈦白粉廠提供)。該工藝雖能除掉部分的鐵等重金屬以及大部分懸浮物，但是排放水中的鐵、鉻、鎘、鉛、汞等重金屬含量依然很高(如鐵，仍可高達50-70ppm；鉻，仍有30-40ppm；鈦10-20ppm)，并且水的硬度很高(以CaCO3計可達1500-3000ppm)；同時產生大量的污泥，如處理一噸原酸性污水可產生300-400公斤污泥(含水40-70％)，這些固體廢棄物不但占有大量的場地，長久也會污染當地的地下水，造成二次污染(如鉻、鎘、鉛、汞的滲漏污染地下水)，達不到當前的排放標準。另外，大量水無回用的排放，對水資源如此匱乏的中國，顯然是巨大的浪費，例如對產量為10萬噸/年鈦白粉的廠家，日耗水可達1萬噸。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提出一種鈦白粉生產過程中產生的酸性污水的綜合治理方法，本發明將采用膜分離分級技術、絮凝沉淀和廢棄物回收利用相結合的方法綜合治理鈦白粉的生產時產生的酸性總污水，處理后獲得低COD、低重金屬鹽含量的含硫酸或鹽酸的可循環利用的水；并將濃縮的低酸含量和高鐵鹽含量的污水資源化成高附加值的磁性納米鐵氧體；同時將過濾出的少量污泥(為原來的1/10～1/50)中的各種重金屬變成無害的氧化物制成用于環保路面的多孔透水磚等。對該類污水的綜合治理采用六個步驟組合進行。該工藝是一個柔性閉循環工藝，可根據需要回收使用的原酸水量和內部的各類污染物含量來調節(II)、(III)和(IV)部分的處理量和處理深度(各類雜質的含量指標)以及需要的加藥量。通過以上步驟，基本可以需要的含硫酸污水調節回用比例，同時中和曝氣后的中水也達標回用，同時可根據需要將廢棄物進行資源化利用，達到各種廢水和廢渣的零排放或達標排放。

本發明預處理的鈦白粉生產過程中產生的酸性污水的主要成分及含量如表1所示，含有0.01～250g/L硫酸、0.1～50g/L鐵、0.1～50g/L鈉、0.1～15g/L鈦、0.1～5g/L鋁、0.1～10g/L硅、0.1～2g/L鎂、0.1～3g/L鈣和其它微量過渡金屬離子(如鉻、鎘、鉛和汞等)、總固含量為2～100g/L、總化學耗氧約500-3000mg/L和總硬度達到0.2～5g/L(以碳酸鈣計)，無法直接排放。

表1原酸性污水的水質指標

本發明提出一種鈦白粉生產過程中產生的酸性污水的綜合治理方法，如圖1，主要包括以下幾個步驟：

步驟一：酸性污水進行初步除雜的粗濾和微濾處理工序。