[發明專利]一種白炭黑生產廢水的資源化處理工藝

有效

• 申請號: 201910741390.0
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN110467312B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 孔殿超;方降龍;杜廣禮;夏本成;崔杜軍;蔣佩娟;楊陽;吳晨光;張強;董獻彬;張青
• 申請（專利權）人: 安徽環境科技集團股份有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F103/34;C02F101/30
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 干桂花

本發明公開了一種白炭黑生產廢水的資源化處理工藝，涉及廢水處理技術領域，包括以下步驟：將白炭黑生產廢水加入磁混凝反應器中，加入磁粉，攪拌，然后加入陽離子型聚丙烯酰胺，攪拌，采用磁分離技術進行固液分離；磁混凝處理后廢水與高濃度有機廢水混合，依次經一級厭氧反應器、一級針鐵礦濾床、二級厭氧反應器、二級針鐵礦濾床處理，然后對針鐵礦進行酸洗，收集生成的硫化氫氣體，經低溫催化后回收單質硫；二級針鐵礦濾床出水進入A²/O生物池進行處理，A²/O生物池后設置沉淀池。本發明針對白炭黑生產廢水的水質特性，將其與高濃度有機廢水進行協同處理以實現白炭黑廢水中高純度白炭黑的回收以及高濃度硫酸鹽的資源化轉化，整個方法經濟、高效。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，尤其涉及一種白炭黑生產廢水的資源化處理工藝。

背景技術

白炭黑是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產品的總稱，主要成分為二氧化硅，其用途十分廣泛，可用于替代炭黑作塑料、橡膠中的填充劑，提高拉力強度和耐磨性；因其粒度細、化學性質較穩定以及抗磨損等性能而用于涂料；還可用于牙膏、顏料、醫藥、食品等眾多領域。

目前，國內外白炭黑的生產方法主要是氣相法和沉淀法。而沉淀法國內主要使用硫酸沉淀法。其以泡花堿為原料，用硫酸酸化、生成硅酸，再分解而制得沉淀二氧化硅。利用沉淀法生產白炭黑通常會排放大量含硫酸鈉的工業廢水，其濃度高達5000mg/L-30000mg/L。此外，在白炭黑生產過程中將反應完的母液打入板框進行回收白炭黑濾餅，對白炭黑濾餅進行水洗脫鹽，在打料水洗過程中會伴有細小的二氧化硅粒子透過濾布進入廢水中，從而增大了廢水固體懸浮物的含量。

常規白炭黑生產廢水中硫酸鹽的處理方法通常采用反滲透濃縮后加冷凍結晶或MVR熱泵蒸發或多效蒸發結晶的處理工藝。現有常規低溫多效蒸發系統一般使用新鮮蒸汽作為熱源，處理一噸廢水消耗蒸汽量便高達1.2t，新鮮蒸汽的造價較高，導致能源消耗較大。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種白炭黑生產廢水的資源化處理工藝，通過磁混凝法高效回收高純度白炭黑，然后采用高濃度有機廢水協同厭氧硫酸鹽還原反應、廉價針鐵礦吸收及低溫催化反應實現硫酸鹽的資源化轉化，整個處理方法經濟、高效。

本發明提出了一種白炭黑生產廢水的資源化處理工藝，包括以下步驟：

S1、將白炭黑生產廢水加入磁混凝反應器中，加入磁粉，攪拌，然后加入陽離子型聚丙烯酰胺，攪拌，采用磁分離技術進行固液分離，將所得固體混合物干燥后進行磁分選，得到磁粉和白炭黑粉末，將磁粉回收再次作為磁種加入至廢水中循環使用；

S2、將磁混凝處理后的廢水與高濃度有機廢水于一級厭氧反應器中混合并進行硫酸鹽厭氧還原處理；

S3、將一級厭氧處理后的廢水通過一級針鐵礦濾床，待濾床中針鐵礦反應飽和后，對針鐵礦濾床進行酸洗，收集酸洗過程中生成的硫化氫氣體，采用低溫催化反應使硫化氫轉化為單質硫；

S4、將經一級針鐵礦濾床處理后的廢水相繼通過二級厭氧反應器及二級針鐵礦濾床；其中，二級厭氧反應器中需加入高濃度有機廢水，二級針鐵礦濾床中針鐵礦反應飽和后進行酸洗處理，收集硫化氫氣體，經低溫催化后回收單質硫；

S5、二級針鐵礦濾床出水直接進入A²/O生物池進行厭氧-缺氧-好氧處理，A²/O生物池后設置沉淀池。

優選地，S1中，磁粉的加入量為白炭黑生產廢水重量的百分之0.8至百分之1.2。

優選地，S1中，陽離子型聚丙烯酰胺的加入量為白炭黑生產廢水重量的百萬分之2至百萬分之5。