一種鈦白粉生產廢水的離心-微絮凝再生處理組合方法
2023-07-02 00:16:41 2
專利名稱：一種鈦白粉生產廢水的離心-微絮凝再生處理組合方法
技術領域：
本發明屬於環境保護技術領域，涉及一種鈦白粉生產廢水的再生處理組合方法。
背景技術：
純淨的二氧化鈦(TiO2)俗稱鈦白粉，粒徑一般為0. 2 0. 4 μ m。TiO2化學性質穩定，不溶於水、脂肪酸、有機酸和弱無機酸等。由於其穩定的化學性質和理想的粒度分布、 折射率、著色力、覆蓋率等特點，鈦白粉已廣泛應用於塗料、塑料、橡膠、油墨、化纖、日化、醫藥、食品等行業。鈦白粉的工業生產方法有硫酸法和氯化法兩種。目前，國內鈦白粉的工業生產方法以硫酸法為主，該法的生產工藝流程主要包括酸解結晶、水解、一洗、漂白、二洗、煅燒、粉碎、化學處理、三洗、後粉碎等。在三洗過程中，採用去離子水對鈦白粉進行水洗以除去水溶性鹽類等雜質，但易產生TW2顆粒穿濾現象，並使TiA顆粒隨水洗後的廢水排入水體，造成了二氧化鈦資源的浪費，同時對水環境造成了汙染。為此，將含有TiO2顆粒的三洗廢水進行固液分離，不僅可以回收得到純淨的TiO2,同時將處理後的廢水進行回用，達到節水減排的目的。目前鈦白粉三洗廢水的處理方法主要採用膜分離技術，該技術主要是對鈦白粉三洗水中的偏鈦酸及打02進行回收，截留率高達99%左右，但鈦白粉粒子易堵塞膜孔，造成嚴重的膜汙染，存在膜使用壽命短、處理費用高等問題。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術的缺陷而提供一種鈦白粉生產廢水的離心-微絮凝再生處理組合方法。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案根據我國鈦白粉企業生產過程中排放大量三洗廢水的實際情況，提出一種以「離心-微絮凝」組合工藝為主，輔以砂濾的方法，組成一套完整的處理工藝，使三洗廢水得到再生利用。一種鈦白粉生產廢水的離心-微絮凝再生處理組合方法，包含步驟(1)離心取鈦白粉三洗廢水置於離心機中離心，該過程可使含TW2的三洗廢水實現大部分的固液分離；(2)微絮凝將混凝劑加入到步驟⑴經離心後的廢水中先進行快速攪拌，形成小絮體，再加入絮凝劑後進行慢速攪拌，在慢速攪拌作用下逐漸形成較大絮體；(3)將步驟( 處理過的混合均勻的絮凝水進行過濾。所述的步驟⑴中離心機的轉速為1000 2000r/min，離心時間設置為6 8min。所述的步驟⑵中快速攪拌速度為300 400r/min，攪拌時間為1 aiiin ；慢速攪拌速度為20 80r/min，攪拌時間為10 15min。所述的步驟⑵中混凝劑的添加量為10 60mg/L廢水，絮凝劑添加量為0 ^ig/L廢水。所述的步驟(3)的過濾在砂濾器中進行。所述的步驟C3)中砂濾器的砂濾層為石英砂，濾層高為50 100cm，石英砂顆粒粒徑為0. 6 1. 2mm。所述的混凝劑選自聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鋁或氯化鐵。所述的絮凝劑選自陰離子聚丙烯醯胺、陽離子聚丙烯醯胺或非離子聚丙烯醯胺。本發明有以下有益效果(1)工藝設備簡單，操作方便、可實現連續操作、過程容易控制。(2)該工藝在離心段回收大部分二氧化鈦，回收率高達95%以上，大大減少資源浪費，具有顯著的經濟效益和環境效益。(3)該組合工藝的最大優點在於有效地回收鈦白粉的同時，又可將三洗廢水再生後回用於生產工藝中，達到節水減排的目的。該工藝在過濾段可將三洗水濁度降低至7 8NTU，TiO2濃度降至lmg/L左右，去除率達97 98%，實現了廢水的回用。
圖1是離心-微絮凝組合工藝實驗流程圖。圖2是離心-微絮凝組合工藝實驗裝置示意圖。附圖標記1GL-21M離心機，2集水槽，3控制閥，4攪拌槳，5絮凝池，6過濾器，7石英砂。
具體實施例方式下面結合圖1、圖2和實施例對本發明作進一步說明。實施例1(1)取濁度為59200NTU的某鈦白粉廠三洗廢水置於離心機1中，設置離心機轉速為2000r/min，離心時間為8min。離心後出水通入集水槽2，測得其濁度為313NTU，計算可得TiO2的回收率為99%。(2)待集水槽中蓄足水後，打開控制閥3，使水通入絮凝池5。在絮凝池中加入聚合氯化鋁混凝劑，控制其濃度為30mg/L廢水。攪拌機設置快速和慢速兩種攪拌方式，快速攪拌時攪拌槳4的轉速為350r/min，攪拌時間為Imin ；慢速攪拌時攪拌槳4的轉速為50r/ min，攪拌時間為lOmin。(3)經過攪拌機快慢兩種方式充分攪拌混凝後，將攪拌混凝後的水通入過濾器6， 過濾器的過濾層為石英砂7，濾層高度為70cm，石英砂的顆粒粒徑為0. 6 1. 2mm。過濾後的出水濁度降至7. 6NTU,出水TW2含量為1. lmg/L,Fe2+濃度為0. 58mg/L, 滿足生產工藝中一洗、二洗的回用水要求(根據國內某鈦白粉企業的實際經驗，一洗、二洗回用水的要求為=TiA濃度控制在1 ang/L以下，Fe2+濃度控制在10mg/L以下)，因此可將三洗廢水經本方法處理後進行回用。實施例2(1)取濁度為3720NTU的某鈦白粉廠三洗廢水置於離心機1中，設置離心機轉速為2000r/min，離心時間為8min。離心後出水通入集水槽2，測得其濁度為153NTU，計算可得TW2的回收率為近96%。(2)待集水槽中蓄足水後，打開控制閥3，使水通入絮凝池5。在絮凝池中加入混凝劑聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯醯胺，控制其濃度分別為30mg/L廢水和ang/L廢水。攪拌機設置快速和慢速兩種攪拌方式，快速攪拌轉速為350r/min，攪拌時間為Imin ；慢速攪拌轉速為50r/min，攪拌時間為lOmin。(3)經過攪拌機快慢兩種方式充分攪拌混凝後，將攪拌混凝後的水通入過濾器6 過濾器的過濾層為石英砂7，濾層高度為70cm，石英砂的顆粒粒徑為0. 6 1. 2mm。過濾後出水濁度降至2. 86NTU,出水TiR含量為0. 4mg/L, Fe2+濃度為0. 41mg/L, 滿足生產工藝一洗、二洗的回用水要求(根據國內某鈦白粉廠的實際經驗，一洗、二洗的回用水的要求為濃度控制在1 ang/L以下，Fe2+濃度控制在10mg/L以下)，因此可將三洗廢水經本方法處理後進行回用。實施例3(1)取濁度為17530NTU的某鈦白粉廠三洗廢水置於離心機1中，設置離心機轉速為lOOOr/min，離心時間為6min。離心後出水通入集水槽2，測得其濁度為376NTU，計算可得TW2的回收率為97.8%。(2)待集水槽中蓄足水後，打開控制閥3，使水通入絮凝池5。在絮凝池中加入混凝劑聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯醯胺，控制其濃度分別為50mg/L廢水和lmg/L廢水。攪拌機設置快速和慢速兩種攪拌方式，快速攪拌轉速為350r/min，攪拌時間為Imin ；慢速攪拌轉速為50r/min，攪拌時間為lOmin。(3)經過攪拌機快慢兩種方式充分攪拌混凝後，將攪拌混凝後的水通入過濾器6， 過濾器的過濾層為石英砂7，濾層高度為70cm，石英砂的顆粒粒徑為0. 6 1. 2mm。過濾後的出水濁度降至9. 7NTU,出水TW2含量為1. 9lmg/L, Fe2+濃度為0. 72mg/ L，滿足生產工藝中一洗、二洗的回用水要求(根據國內某鈦白粉企業的實際經驗，一洗、二洗回用水的要求為=TiO2濃度控制在1 ang/L以下，Fe2+濃度控制在10mg/L以下)，因此可將三洗廢水經本方法處理後進行回用。上述對實施例的描述是為便於該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。 熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限於這裡的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明範疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種鈦白粉生產廢水的離心-微絮凝再生處理組合方法，其特徵在於包含步驟(1)離心取鈦白粉三洗廢水置於離心機中離心；(2)微絮凝將混凝劑加入到步驟(1)經離心後的廢水中先進行快速攪拌，再加入絮凝劑後進行慢速攪拌；(3)將步驟( 處理過的絮凝水進行過濾。
2.根據權利要求1所述的再生處理組合方法，其特徵在於所述的步驟的轉速為1000 2000r/min。
3.根據權利要求1所述的再生處理組合方法，其特徵在於所述的步驟的離心時間為6 8min。
4.根據權利要求1所述的再生處理組合方法，其特徵在於所述的步驟拌速度為300 400r/min，攪拌時間為1 anin。
5.根據權利要求1所述的再生處理組合方法，其特徵在於所述的步驟拌速度為20 80r/min，攪拌時間為10 15min。
6.根據權利要求1所述的再生處理組合方法，其特徵在於所述的步驟的添加量為10 60mg/L廢水。
7.根據權利要求1所述的再生處理組合方法，其特徵在於所述的步驟的添加量為0 3mg/L廢水。
8.根據權利要求1所述的再生處理組合方法，其特徵在於所述的步驟砂濾器中進行。
9.根據權利要求8所述的再生處理組合方法，其特徵在於所述的步驟的砂濾層為石英砂，濾層高為50 100cm，石英砂顆粒粒徑為0. 6 1. 2mm。
10.根據權利要求1所述的再生處理組合方法，其特徵在於所述的混凝劑選自聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鋁或氯化鐵；或所述的絮凝劑選自陰離子聚丙烯醯胺、陽離子聚丙烯醯胺或非離子聚丙烯醯胺。1)中咼心機1)中離心機2)中快速攪 2)中慢速攪 2)中混凝劑2)中絮凝劑3)的過濾在 3)中砂濾器
全文摘要
本發明屬於環境保護技術領域，涉及一種鈦白粉生產廢水的離心-微絮凝再生處理組合方法，其包含以下步驟(1)取鈦白粉三洗廢水置於離心機中離心；(2)將混凝劑加入到步驟(1)經離心後的廢水中先進行快速攪拌，再加入絮凝劑後進行慢速攪拌；(3)將步驟(2)處理過的絮凝水進行過濾。本發明可回收大部分鈦白粉，且在較佳組合工藝條件下經處理後，出水可滿足生產工藝一洗、二洗的進水要求。經組合工藝處理後的三洗廢水可得到有效回用，同時達到節水減排的目的。
文檔編號C02F9/04GK102276086SQ20111020487
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月21日 優先權日2011年7月21日
發明者徐竟成, 李光明, 梁永利, 羅蘭, 範建偉, 賀文智, 阮星, 黃菊文 申請人:同濟大學