[發明專利]處理工業水的方法

有效

• 申請號: 201380065910.1
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN104903248B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: T·范德米耶;L·納瓦塔羅;J·坦尼寧
• 申請（專利權）人: 奧圖泰（芬蘭）公司
• 主分類號: C02F1/463
• 分類號: C02F1/463;C02F1/58;C02F9/04;C02F9/06;C02F101/10;C02F103/10
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 侯婧;鐘守期

本發明涉及一種去除水中的硫酸鹽和可溶性金屬(例如鈣)的方法和裝置。本發明還涉及一種控制該方法的方法。該方法包含以下步驟：a)通過將水與第一鈣化合物接觸并將水的pH調節至pH至10.5或更高來沉淀水的硫酸鹽的第一部分，以形成含有石膏和金屬氫氧化物的第一淤漿；b)將含有石膏的第一淤漿進行電凝聚，以將硫酸鹽的第二部分作為鈣礬石沉淀出來并沉淀出鈣－鋁/鐵硫酸鹽氫氧化物；c)將形成于步驟a)和b)中的淤漿進行固液分離，以將所沉淀的固體與水分離；d)中和接受自步驟c)的水，以提供硫酸鹽和可溶性金屬(如鈣)含量降低的水。

技術領域

本發明涉及工業水的處理和凈化。本發明為用于處理生產水(process water)和工業水(industrial water)(尤其是工業廢水)的方法和裝置。特別地，本發明提供一種去除水中的硫酸鹽和金屬(尤其是鈣和其他可溶性金屬)的方法。

背景技術

硫酸鹽是一種冶金生產料流中的常見化合物并與鈣引產生有問題的石膏沉淀。石膏堵塞生產管線并引起生產設備涂層和表面的剝落。目前去除水中溶解的硫酸鹽的方法包括控制石膏沉淀法、生物硫酸鹽還原法和薄膜分離法。所有這些方法均具有技術限制和經濟限制。硫酸鹽本身不是毒性化合物，因此，硫酸鹽引起的問題是由石膏沉淀引起的鹽度增加和生產設備故障。盡管硫酸鹽在環境中不具有直接毒性作用，但受納水(receivingwater)中的硫酸鹽負載使鹽度增加并且當硫酸鹽被生物還原為有毒的H₂S時引起繼發性毒性作用(secondary toxic effect)。

已研究通過電凝聚法(electrocoagulation,EC)去除硫酸鹽,例如用于制革污水、酸性礦井排水和各種含金屬廢水。然而，在研究中沒有詳細說明去除硫酸鹽的方法和所形成的固體。更重要的是，很少顯示出硫酸鹽濃度降低，或者所測試的濃度較低(＜200mg/l),原因是研究集中于從不同的水中去除金屬和化學需氧量(COD)，并且硫酸鹽的去除作為處理的額外益處而報道。幾乎沒有公開報道的研究討論使用具有鋁電極的EC的除硫酸鹽，并且大部分研究僅報道當原始硫酸鹽濃度低于200mg/l時的硫酸鹽的去除。

Orescanin等人已在“A combined CaO/electrochemical treatment of theacid mine drainage from the“Robule”Lake”.Journal of Environmental Science andHealth-Part A Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering.第47卷，第8期，第1186-1191頁中發表了一項研究，其中，將具有鐵電極和鋁電極的組合的電凝聚用于處理含有最高達12g/l的硫酸鹽的酸性礦井排水(AMD)。所述AMD通過用CaO調節pH至7.4來預處理。所報道的僅通過pH調節去除的硫酸鹽為71％：硫酸鹽濃度在pH調節后從12g/l降低至5g/l。以下具有Al-Fe負極(anode)組合的電凝聚導致3.5g/l的最終硫酸鹽濃度。在EC處理之后，水的pH為6.7，該條件不利于鈣礬石的形成。本申請中的發明使得所處理的水中的最終硫酸鹽濃度更低。

Muraganathan等人在“Saparation of pollutants from tannery effluents byelectro flotation”，,Separation and Purification Technology 40(2004)69-75中報道了用Al負極和Fe負極電解浮選處理制革廢水使得22-23％的硫酸鹽從1850-2400mg/l的初始濃度中去除。對于這些測試，pH僅為8.5，因此，由于低pH值并不預期鈣礬石形成。