一种钛白废水的处理方法与流程

一种钛白废水的处理方法
1.技术领域：本发明涉及一种废水处理方法，具体涉及一种钛白废水的处理方法。
2.

背景技术：
钛白粉生产的过程中会产生大量的酸性废水，在实际的生产中，采用石灰石中和法处理硫酸法生产钛白粉产生的酸性废水，可有效除去水中硫酸根离子、重金属离子，调节水中的 ph 值，其设备投资要求小，处理工艺简单易行，系统维护方便，处理的水量大，处理工艺比较成熟。但目前的工艺仍有很多不足，水处理车间主要用原料有：石灰、电石渣、石粉、收尘灰、白泥，以上所有原料均属于碱性物质，其中石灰和电石渣碱性最强，白泥、收尘灰、石粉的碱性依次减弱。目前用于溶解或参与反应的液体为中水，中水为废水经中和反应与板框压滤后的清液。但是水处理石灰消耗量高，加上石灰价格高，使得废水处理成本高。
3.

技术实现要素：
为降低原料消耗，提高原料有效利用率，本发明提供一种钛白废水的处理方法，能够降低原料消耗，提高原料有效利用率。
4.一种钛白废水的处理方法，包括以下步骤：（1）将石灰与工业水混合，制成混合液；（2）将上述混合液加入钛白废水中，中和；（3）板框过滤，杂质除去后，处理后水回用或者排放。
5.优选地，所述的工业水的ph值为8.6。
6.优选地，钛白废水的ph值为2-3的酸性废水。
7.中水对石灰的溶解性比工业水对石灰的溶解性低；中水与石灰反应会产生少部分沉淀。首先，水与石灰反应生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水（常温下100ml水溶解0.15g），氢氧化钙的单位摩尔质量比氧化钙的单位摩尔质量重，所以烘干后的滤渣质量比溶解的石灰质量重；其次，在ph低的情况下，中水比工业水溶解的石灰少，产生的滤渣多。
8.有益效果:本技术公开了一种钛白废水的处理方法，通过将石灰的溶解用水从中水改为工业水，降低了原料消耗，提高原料有效利用率。
9.具体实施方式：本发明由下述一些代表性化合物的实施例得到进一步阐述，但这些说明并不限制本发明。
10.实施例1水处理车间根据废水处理的经验和原料与中水含有的成分及物理化学性质，特此，水处理车间用中水、工业水（自来水）和石灰做了多组相关实验研究。
11.表1
1.在一定体积下，工业水比中水ph高0.7；配置成波美度为9时，工业水消耗石灰的量比中水消耗石灰的量多5.06g；分别制成的石灰乳过滤，滤渣烘干后的重量几乎相同。
12.2.通过配置成波美度为9的石灰乳可以推断出工业水比中水更容易溶解石灰；3.通过滤渣烘干后的重量和石灰的消耗量数据对比推断出，1）中水对石灰的溶解性比工业水对石灰的溶解性低；2）中水与石灰反应会产生少部分沉淀。原因分析：首先，水与石灰反应生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水（常温下100ml水溶解0.15g），氢氧化钙的单位摩尔质量比氧化钙的单位摩尔质量重，所以烘干后的滤渣质量比溶解的石灰质量重；其次，在ph低的情况下，中水比工业水溶解的石灰少，产生的滤渣多。
13.4.通过滴加氢氧化钠标准溶液实验可以看出，中水还存在有与碱反应生成沉淀的物质。
14.因此用中水作为溶质制备石灰乳，降低了石灰的有效利用率。
15.实施例2根据中水、东南沉降池回用水（以下简称回用水，废水处理后清水分离后剩余的废水，含有cl-、so4
2-、悬浮物等）、工业水中含有的离子成分不同，用这三种水分别去溶解相同质量的石灰和石粉，观察石灰和石粉在这三种水中的溶解率，依此依据判断石灰和石粉的有效利用率。
16.1、取中水、回用水、工业水各300ml，并称重量；2、分别向中水、回用水、工业水中各加入50g石灰（石灰用140目过筛，避免因杂质含量不同而影响实验数据误差较大），搅拌30分钟；3、分别过滤溶液（真空泵抽滤），对过滤后的滤液称重，实验数据为表2；4、用石粉代替石灰重复上述实验过程，实验数据为表3；表2表3
过滤水占总重量的比重高低可以说明：过滤水的比重越高，产生的沉淀越少，反之越高；过滤水的比重越高，石灰和石粉的有效利用率越高。
17.通过表2数据可以看出：相同质量的石灰在相同体积不同水中的溶解反应情况不一样；石灰在工业水中的溶解反应量最多，其过滤水占总量重的比重比用中水高约2.5%；石灰在回用水中的溶解反应量居中，其过滤水占总量重的比重比用中水高约1.5%。
18.通过表3数据可以看出：相同质量的石粉在相同体积不同水中的溶解反应情况也不一样；石粉在工业水中的溶解反应量最多，其过滤水占总量重的比重比用中水高0.23%；石粉在回用水中的溶解反应量居中，其过滤水占总量重的比重比用中水高约0.18%。
19.用中水作为溶质制备石灰乳、石粉浆液，降低了石灰、石粉的有效利用率，同时在废水处理过程中增加了红泥的产量。
20.试验阶段2022年5月1日开始，水处理将中水替换成工业水用于制备石灰乳用水，对石灰的消耗量、废水指标、工业水消耗量、红泥产出量、钛白粉产量进行了数据跟踪并与2022年前四个月相关数据做对比，分析石灰乳制备改用工业水的可行性和经济效益。
21.表4通过表4数据可以看出：5月份与前4个月份的酸含量接近，但是亚铁含量最高（亚铁含量越高，消耗石灰越多）；通过对比钛白粉产量对应的石灰总消耗量和石灰折钛消耗，5月份石灰总消耗和折钛消耗最低；除去2月份钛白粉产量受限外，5月份月其他月份产量相同的情况下，石灰消耗量降低了约2000吨。
22.表5通过表5数据可以看出：5月份比1-4月份折钛外排水量高出0.73m
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/t，相当于每天多外排水10800*0.73/30=262.8m
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；5月份比4月份折钛外排水量高出2.7m
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/t，相当于每天多外排水10800*2.7/30=972m
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；原因在于制备石灰乳的中水没有回用，同时工业水制备的石灰乳最终也进入了外排水中，如果按照表中的最低折钛外排水量作为标准，可以推算出
每天消耗工业水制备石灰乳1000m
³
，因此可以计算出5月份制备石灰乳消耗工业水约3万方。
23.表6通过表4数据可以推测出：用工业水代替中水制备石灰乳，在降低石灰消耗的同时也降低了红石膏的产量；表6数据为2022每月的红泥外运量，因疫情原因，4月份红泥不能及时外运，导致在5月份红泥外运量增多；通过1-3月份的可以算出其平均红泥折钛为9.02，1-4月份无工艺和设备改变，按照9.02红泥折钛量可以推算出3月份产生红泥的量约为100583吨，4月份产生红泥的量约为99220吨平均每天产生红泥约2700吨，进一步可以推算出5月份产红泥的量约为130000-100583 57183.84-99220 69904.89=57285.73t，即1吨钛白粉产生5.3吨的红泥；如果按照红泥现场估计：5月初红泥1#和2#棚红泥满棚，储存量约为5万吨，也就是说5月份多外运了5万吨红泥，可以推算出5月份折钛红泥为（130000-50000）/10800=7.4t/t，1-4月折钛红泥为（110194.33 79347.8 57183.84 69904.89 50000）/（10602 6874.2 11151.1 11000）=9.25t/t；如果按照上述差距最小计算，5月份红泥折钛降低了1.5吨/吨，可以预估用工业水制备石灰乳每月可少产生约15000吨红泥。
24.工业水替代中水可以降低石灰消耗量，提高石灰利用率，同时也降低红泥的产生量。以下为经济效益数据分析（5月份同比其他月份）：1、石灰单月节约2000吨，石灰单价为666元/吨：2000*666=133.2万元2、工业水单月消耗量30000m
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，工业水单价5.71元/m
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：30000*5.71=17.13万元3、如果红泥单月少产生量10000吨，每吨红泥运费65元/吨：10000*65=65万元综上，每月可节省费用为：133.2-17.13 65=181.07万元。
25.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。