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權(quán)利要求
1.利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于包括如下步驟: (1)將廢鹽泥先送至旋流分離器或者澄清桶,除去比重較大的泥沙,得到廢鹽泥漿液,再通過(guò)稠厚分離系統(tǒng),分別得到廢鹽泥的濾清液和固含量43%~56%的增稠鹽泥漿料; (2)將步驟(1)得到的廢鹽泥濾清液加入到溶氣系統(tǒng)進(jìn)水中,與經(jīng)過(guò)加壓的空氣共同進(jìn)入氣浮裝置的溶氣系統(tǒng),得到溶氣水,空氣在溶氣水中的溶氣量為200~400g/m 3,溶氣效率為90%~95%; (3)將步驟(1)得到的增稠鹽泥漿料先加入分散劑再進(jìn)行研磨或粉碎,將增稠鹽泥漿料中90%以上固體顆粒粒度降到80μm以下,再經(jīng)過(guò)旋流分離,得到的上層漿料即為超細(xì)鹽泥漿料; (4)將提溴后的酸性廢水送入氣浮裝置中的氣浮混槽,將步驟(3)得到的超細(xì)鹽泥漿料按照每立方提溴后酸性廢水0.6~1.3kg的量加入到氣浮混槽中與提溴后酸性廢水混合反應(yīng),同時(shí)按照體積流量0~15%的比例加入步驟(2)得到的溶氣水,超細(xì)鹽泥漿料與提溴后酸性廢水在氣浮混槽中混合、反應(yīng),停留時(shí)間1~3分鐘,得到pH值大于4.0的提溴后廢水; (5)將步驟(4)得到的pH值大于4.0的提溴后廢水送入氣浮池進(jìn)水管線,在氣浮池進(jìn)水管線上先加入15~55ppm無(wú)機(jī)高分子混/絮凝劑,然后加入1~2ppm有機(jī)助凝劑,進(jìn)行混/絮凝反應(yīng),然后再加入溶氣水;氣浮池進(jìn)水管線的最小長(zhǎng)度滿足從加入混/絮凝劑開始提溴后廢水在管線中的停留時(shí)間50~70s; (6)將步驟(5)處理后的提溴后廢水經(jīng)過(guò)氣浮池進(jìn)水管線送入氣浮裝置布水系統(tǒng),均勻進(jìn)入氣浮池,在氣浮池中進(jìn)一步反應(yīng)并浮出其中的懸浮物,降低廢水的濁度,提高pH值,得到凈化后的近中性提溴后廢水氣浮產(chǎn)水,pH值大于6,濁度小于2NTU,部分氣浮產(chǎn)水作為溶氣系統(tǒng)進(jìn)水與步驟(1)得到的廢鹽泥濾清液混合后用于氣浮裝置溶氣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于步驟(1)所述的旋流分離器,分離粒度大于1mm,除去廢鹽泥中的大顆粒,分離率為廢鹽泥總體積的1%~2%;所述的澄清桶下端排泥量占廢鹽泥體積總量的1%~5%。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于步驟(1)所述的稠厚分離系統(tǒng),得到的澄清廢鹽泥濾清液的濁度小于1NTU,增稠鹽泥漿料固含量45%~50%。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于步驟(2)所述的溶氣水,是由步驟(1)得到的濾清液和步驟(6)得到的部分氣浮產(chǎn)水混合后在溶氣系統(tǒng)中制得,用于溶氣系統(tǒng)進(jìn)水的氣浮產(chǎn)水占?xì)飧】偖a(chǎn)水量的10%~20%,濾清液用量是所用氣浮產(chǎn)水量的1%~7%,控制溶氣水的pH值大于9,溶氣效率92%~95%。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于步驟(3)所述的增稠鹽泥漿料,加入30~200ppm高分子有機(jī)分散劑,經(jīng)過(guò)粉碎/研磨裝置球磨或粉碎后,再次通過(guò)旋流分離器進(jìn)行精選,分離粒度大于80μm,底層漿料返回粉碎/研磨裝置再次處理,上層得到超細(xì)鹽泥漿料。 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于所述的高分子有機(jī)分散劑,包括分子量1000~5000的聚丙烯酸鈉或分子量700萬(wàn)~900萬(wàn)的聚丙烯酰胺。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于步驟(4)所述的溶氣水通過(guò)布水管道由氣浮混槽的下端或者底部加入;提溴后的酸性廢水在氣浮混槽中的停留時(shí)間1~2分鐘。 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于步驟(5)所述的提溴后廢水通過(guò)氣浮池進(jìn)水管線送入氣浮池布水系統(tǒng),氣浮池進(jìn)水管線上依次設(shè)置混/絮凝劑加入口、助凝劑加入口和溶氣水加入口,混/絮凝劑在管線中反應(yīng)40~60s后再依次加入助凝劑和溶氣水。 9.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于步驟(5)所述的無(wú)機(jī)高分子混/絮凝劑包括鹽基度55%~65%的聚合硫酸鋁或者鹽基度50%~75%的聚合氯化鋁,所述的有機(jī)助凝劑包括陰離子型聚丙烯酰胺,其分子量為1000萬(wàn)~1500萬(wàn)。 10.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法,其特征在于步驟(6)所述的氣浮裝置為平流氣浮或者淺層氣浮,采用高溶氣率、低回流比溶氣氣浮工藝,氣浮池高度不小于1.8米,提溴后廢水在氣浮池的停留時(shí)間控制在15~20分鐘。 11.利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的裝置,其特征在于,包括旋流分離器或澄清桶,稠厚分離系統(tǒng),粉碎/研磨裝置,旋流分離器,鹽泥儲(chǔ)罐,依次以管線連接,鹽泥儲(chǔ)罐通過(guò)加藥管線連接至氣浮混槽,氣浮混槽設(shè)有提溴后廢水入口和溶氣水入口,氣浮混槽通過(guò)氣浮池進(jìn)水管線連接至氣浮池,管線上依次間隔設(shè)置混/絮凝劑入口、助凝劑入口和溶氣水入口,氣浮池設(shè)置氣浮產(chǎn)水管線和浮渣出口,前述的旋流分離器或澄清桶,設(shè)有廢鹽泥入口和泥沙排放口,稠厚分離系統(tǒng)還設(shè)置有濾清液管線連接到溶氣裝置,氣浮產(chǎn)水管線上設(shè)置支線作為回流管線連接到溶氣裝置,溶氣裝置后設(shè)置溶氣水管線,分別連接至氣浮混槽的溶氣水入口和氣浮池進(jìn)水管線的溶氣水入口。 12.根據(jù)權(quán)利要求11所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的裝置,所述的氣浮池進(jìn)水管線的最小長(zhǎng)度滿足從加入混/絮凝劑開始提溴后廢水在管線中的停留時(shí)間50~70s,混/絮凝劑加入口與助凝劑加入口之間的距離滿足混/絮凝劑加入后反應(yīng)時(shí)間40~60s。 13.根據(jù)權(quán)利要求11所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的裝置,其特征在于,所述的稠厚分離系統(tǒng)包括鹽泥漿料槽與陶瓷膜或者有機(jī)膜或者板框壓濾機(jī)一種或幾種的組合,陶瓷膜或者有機(jī)膜的過(guò)濾精度為20~100nm。 14.根據(jù)權(quán)利要求11所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的裝置,其特征在于,所述的稠厚分離系統(tǒng)采用鹽泥漿料槽和外壓式陶瓷膜的組合,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,并連接到負(fù)壓系統(tǒng)。 15.根據(jù)權(quán)利要求11所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的裝置,其特征在于,所述的稠厚分離系統(tǒng)采用鹽泥漿料槽、外壓式陶瓷膜和壓濾機(jī)的組合,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,并連接到負(fù)壓系統(tǒng),鹽泥漿料槽稠厚側(cè)設(shè)置管線連接至壓濾機(jī),壓濾機(jī)設(shè)置清液回流管線連接至鹽泥漿料槽入口。 16.根據(jù)權(quán)利要求11所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的裝置,其特征在于,所述的稠厚分離系統(tǒng)采用鹽泥漿料槽、壓濾機(jī)和陶瓷膜或者有機(jī)膜的組合,鹽泥漿料槽通過(guò)管線連接至壓濾機(jī),壓濾機(jī)通過(guò)濾清液管線連接至陶瓷膜或者有機(jī)膜,再通過(guò)濃水回流管線連接至鹽泥漿料槽。 17.根據(jù)權(quán)利要求11所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的裝置,其特征在于,所述的粉碎/研磨裝置包括濕式球磨機(jī)或者液體粉碎機(jī)。 18.根據(jù)權(quán)利要求11所述利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的裝置,其特征在于,所述的氣浮池高度不小于1.8米。
說(shuō)明書
利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法和裝置,具體的是一種采用氯化鈉鹽水精制過(guò)程中產(chǎn)生的廢鹽泥中和提溴后酸性廢水的工藝方法和裝置,屬于廢水處理和環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù)
溴素是重要的基礎(chǔ)化學(xué)品,海水和鹵水是重要的提溴原料。目前溴素提取應(yīng)用最廣泛的是空氣吹出酸液吸收法,該方法是采用氯氣從海水或鹵水中置換出單質(zhì)溴,再用空氣吹出。這種方法提溴后產(chǎn)生大量的酸性廢液,其pH達(dá)到2~3。提溴前后海水或鹵水主要成分基本不變,只是溴含量會(huì)降低,但提溴后酸性廢水具有酸性高、腐蝕性強(qiáng)、污染環(huán)境的缺點(diǎn),因此很難將其直接用于后續(xù)工藝,直接排放則會(huì)影響周邊生態(tài),破壞環(huán)境和土壤、造成污染,所以必須處理到中性才能再利用或達(dá)標(biāo)排放。
海水淡化的濃海水和渤海灣的地下鹵水經(jīng)空氣吹出酸液吸收法提溴后酸性廢水的pH值和典型組成見(jiàn)表1。
表1提溴后酸性廢水的pH值和典型組成
提溴后廢水的酸性雖然容易消除,例如使用堿性物質(zhì)進(jìn)行中和,但是由于提溴后酸性廢水量很大,以8°Bé鹵水提溴為例,提取1噸溴素要排出酸性廢水9000m3左右,采用堿性化學(xué)品中和法消除其酸性時(shí)藥劑的消耗量大、凈化費(fèi)用高,且堿性物質(zhì)的加入常常會(huì)與海水/鹵水中的多價(jià)陽(yáng)離子反應(yīng)生成新沉淀物產(chǎn)生二次污染,所以堿性化學(xué)品中和法推廣難度大;海水提溴與上述鹵水相同,而且產(chǎn)生的廢水量更大更難處理。由于海水和鹵水提溴后酸性廢水含有多種鹽成分,且酸性強(qiáng),直接用途很少,大都直接排放到環(huán)境中,依靠自然環(huán)境逐漸消除酸性、澄清凈化后,再用于制鹽,對(duì)周邊土壤、生物圈等外圍環(huán)境影響很大。同時(shí),提溴后廢水中所含成分的價(jià)值較低,而常見(jiàn)的凈化方法費(fèi)用高,因此目前還沒(méi)有經(jīng)濟(jì)可靠的提溴后酸性廢水的凈化方法。
以海水/鹵水為原料提溴的區(qū)域往往同時(shí)存在鹽化工產(chǎn)業(yè),比如制鹽、純堿、氯堿等基礎(chǔ)鹽化工。純堿、氯堿和真空制鹽等鹽化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要使用精制飽和氯化鈉鹽水,精制飽和氯化鈉鹽水一般是用淡水溶解固體原鹽制成飽和鹽水然后再精制得到,鹽水精制之前的主要溶質(zhì)為氯化鈉,另外含有較多鈣、鎂、硫酸根等雜質(zhì)離子以及泥沙、有機(jī)物和其它不溶于水的雜質(zhì),因此需要精制。目前鹽水精制的常見(jiàn)化學(xué)方法有碳酸銨法、石灰-碳酸銨法、石灰-純堿法、石灰-芒硝法和燒堿-純堿法,用以除去鹽水中的雜質(zhì),特別是鈣鎂成分。在以化學(xué)法精制鹽水的過(guò)程中,常常產(chǎn)生大量廢棄物,俗稱鹽泥,鹽泥的主要成分是Mg(OH) 2、Ca(OH) 2、CaSO 4、CaCO 3、Al 2O 3、泥沙和溶于鹽水中的NaCl、MgCl 2、CaCl 2、Na 2SO 4等鹽類以及其它物質(zhì)。目前鹽泥因不能直接排放,大多作為一般固廢進(jìn)行堆積處理,不僅占用大量土地資源,而且對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生不良影響。因此,廢鹽泥的綜合利用也是環(huán)保治理的重要課題。
廢鹽泥的pH值9~11,化學(xué)性質(zhì)顯堿性,用于治理提溴后廢水的酸性是一條可行路徑。中國(guó)專利CN108529788A公開了一種提溴后廢液的凈化方法和裝置,該專利將化學(xué)法精制鹽水過(guò)程中產(chǎn)生的廢鹽泥精選后用于調(diào)節(jié)提溴廢液的pH值,再通過(guò)二次混凝、氣浮工藝降低提溴廢液濁度,實(shí)現(xiàn)了提溴后酸性廢水的達(dá)標(biāo)排放以及廢鹽泥的再次利用,廢水的凈化成本低,以廢治廢,具有顯著的環(huán)保效益。但是,該方法的工藝流程長(zhǎng),僅中和反應(yīng)就需要6~60分鐘,造成中和反應(yīng)容器的容積變大,系統(tǒng)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)難度加大,中和反應(yīng)常常受原料成分變化的影響,致使溶氣氣浮系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性差,同時(shí)氣浮過(guò)程需要的混/絮凝時(shí)間長(zhǎng)、效率低下,還有氣浮的產(chǎn)水質(zhì)量波動(dòng)也比較大,影響產(chǎn)水的后續(xù)應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的方法和裝置,系統(tǒng)流程短、反應(yīng)效率高、控制更加精準(zhǔn),解決了提溴后酸性廢水酸性高、腐蝕性強(qiáng)、污染環(huán)境、不能被后續(xù)工藝正常接收或者不能達(dá)標(biāo)排放的環(huán)保問(wèn)題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了純堿、氯堿和真空制鹽等鹽化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢鹽泥的綜合利用,減少?gòu)U物排放量,達(dá)到以廢制廢的目的,而且凈化后的提溴后酸性廢水品質(zhì)提高、濁度很低。本發(fā)明的工藝方法簡(jiǎn)潔、高效,成本低廉,具有良好的環(huán)保效益。
為達(dá)此目的,本發(fā)明的方法,包括如下步驟:
(1)將廢鹽泥先送至旋流分離器或者澄清桶,除去比重較大的泥沙,得到廢鹽泥漿液,再通過(guò)稠厚分離系統(tǒng),分別得到廢鹽泥的濾清液和固含量43%~56%(質(zhì)量比)的增稠鹽泥漿料;
(2)將步驟(1)得到的廢鹽泥濾清液加入到溶氣系統(tǒng)進(jìn)水中,與經(jīng)過(guò)加壓的空氣共同進(jìn)入氣浮裝置的溶氣系統(tǒng),得到溶氣水,空氣在溶氣水中的溶氣量為200~400g/m 3,溶氣效率為90%~95%;
(3)將步驟(1)得到的增稠鹽泥漿料先加入分散劑再進(jìn)行研磨或粉碎,將增稠鹽泥漿料中90%以上固體顆粒粒度降到80μm以下,再經(jīng)過(guò)旋流分離,得到的上層漿料即為超細(xì)鹽泥漿料;
(4)將提溴后的酸性廢水送入氣浮裝置中的氣浮混槽,將步驟(3)得到的超細(xì)鹽泥漿料按照每立方提溴后酸性廢水0.6~1.3kg的量加入到氣浮混槽中與提溴后酸性廢水混合反應(yīng),同時(shí)按照體積流量0~15%的比例加入步驟(2)得到的溶氣水,超細(xì)鹽泥漿料與提溴后酸性廢水在氣浮混槽中混合、反應(yīng),停留時(shí)間1~3分鐘,得到pH值大于4.0的提溴后廢水;
(5)將步驟(4)得到的pH值大于4.0的提溴后廢水送入氣浮池進(jìn)水管線,在氣浮池進(jìn)水管線上先加入15~55ppm無(wú)機(jī)高分子混/絮凝劑,然后加入1~2ppm有機(jī)助凝劑,進(jìn)行混/絮凝反應(yīng),然后再加入溶氣水;氣浮池進(jìn)水管線的最小長(zhǎng)度滿足從加入混/絮凝劑開始提溴后廢水在管線中的停留時(shí)間50~70s;
(6)將步驟(5)處理后的提溴后廢水經(jīng)過(guò)氣浮池進(jìn)水管線送入氣浮裝置布水系統(tǒng),均勻進(jìn)入氣浮池,在氣浮池中進(jìn)一步反應(yīng)并浮出其中的懸浮物,降低廢水的濁度,提高pH值,得到凈化后的近中性提溴后廢水氣浮產(chǎn)水,pH值大于6,濁度小于2NTU,部分氣浮產(chǎn)水作為溶氣系統(tǒng)進(jìn)水與步驟(1)得到的廢鹽泥濾清液混合后用于氣浮裝置溶氣。
步驟(1)所述的旋流分離器,分離粒度大于1mm,除去廢鹽泥中的大顆粒,分離率為廢鹽泥總體積的1%~2%;所述的澄清桶下端排泥量占廢鹽泥體積總量的1%~5%。所述的廢鹽泥,是指化學(xué)法鹽水精制過(guò)程中除去飽和氯化鈉鹽水中的鈣離子、鎂離子和其它固體雜質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的廢鹽泥,優(yōu)選石灰-純堿法、石灰-碳酸銨法或者燒堿-純堿法產(chǎn)生的廢鹽泥。廢鹽泥在旋流分離器或者澄清桶中除去其中的大顆粒固體雜質(zhì)后送入鹽泥漿料槽,鹽泥漿料槽是稠厚分離系統(tǒng)的組成部分。
步驟(1)中所述的稠厚分離系統(tǒng)包括鹽泥漿料槽與陶瓷膜或者有機(jī)膜或者板框壓濾機(jī)一種或幾種的組合。為了得到澄清的廢鹽泥濾清液和固含量(質(zhì)量比)43%~56%的增稠鹽泥漿料,稠厚分離系統(tǒng)可以采用三種方式,其中一種方式采用鹽泥漿料槽和外壓式陶瓷膜的組合,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,通過(guò)負(fù)壓抽濾得到濾清液,同時(shí)使鹽泥漿料槽中的漿料增稠到固含量(質(zhì)量比)大于43%;另一種方式采用鹽泥漿料槽、外壓式陶瓷膜和壓濾機(jī)的組合,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,通過(guò)負(fù)壓抽濾得到濾清液,使鹽泥漿料槽中的漿料增稠到固含量(質(zhì)量比)大于43%,再把增稠鹽泥漿料進(jìn)一步壓濾提到固含量(質(zhì)量比)50%以上,壓濾的濾清液返回鹽泥漿料槽;還有一種方式采用鹽泥漿料槽、壓濾機(jī)和陶瓷膜或者有機(jī)膜的組合,廢鹽泥漿料采用壓濾機(jī)壓濾得到固含量(質(zhì)量比)43%~56%的增稠鹽泥漿料,得到的濾清液經(jīng)過(guò)陶瓷膜或者有機(jī)膜進(jìn)一步過(guò)濾,過(guò)濾濃水返回鹽泥料漿槽。陶瓷膜或者有機(jī)膜的過(guò)濾精度為20~100nm,過(guò)濾得到的濾清液濁度小于1NTU。增稠鹽泥漿料固含量(質(zhì)量比)優(yōu)選45%~50%。
步驟(2)所述的溶氣水,是由步驟(1)得到的濾清液和步驟(6)得到的部分氣浮產(chǎn)水混合后在溶氣系統(tǒng)中制得,用于溶氣系統(tǒng)進(jìn)水的氣浮產(chǎn)水占?xì)飧】偖a(chǎn)水量的10%~20%,濾清液用量根據(jù)氣浮產(chǎn)水用量確定,濾清液用量是所用氣浮產(chǎn)水量的1%~7%(體積比),控制溶氣水的pH值大于9,溶氣效率92%~95%。
步驟(3)所述的增稠鹽泥漿料,加入質(zhì)量比30~200ppm高分子有機(jī)分散劑,經(jīng)過(guò)粉碎/研磨裝置球磨或粉碎后,再次通過(guò)旋流分離器進(jìn)行精選,分離粒度大于80μm,底層漿料返回粉碎/研磨裝置再次處理,上層得到超細(xì)鹽泥漿料。
所述的高分子有機(jī)分散劑,包括分子量1000~5000的聚丙烯酸鈉或分子量700萬(wàn)~900萬(wàn)的聚丙烯酰胺。分散劑的加入可以使超細(xì)鹽泥漿料不易沉降,保持均勻狀態(tài),方便計(jì)量,成分均勻的漿料加入提溴后廢水利于反應(yīng)速度的控制。
步驟(4)所述的溶氣水通過(guò)布水管道由氣浮混槽的下端或者底部加入;提溴后的酸性廢水在氣浮混槽中的停留時(shí)間1~2分鐘。廢鹽泥采用計(jì)量泵控制加入量。
步驟(5)所述的提溴后廢水通過(guò)氣浮池進(jìn)水管線送入氣浮池布水系統(tǒng),氣浮池進(jìn)水管線的最小長(zhǎng)度滿足從加入混/絮凝劑開始提溴后廢水在管線中的停留時(shí)間50~70s,氣浮池進(jìn)水管線上依次設(shè)置混/絮凝劑加入口、助凝劑加入口和溶氣水加入口,混/絮凝劑在管線中反應(yīng)40~60s后再依次加入助凝劑和溶氣水。混/絮凝劑、助凝劑采用計(jì)量泵控制加藥量。
步驟(5)所述的無(wú)機(jī)高分子混/絮凝劑包括鹽基度55%~65%的聚合硫酸鋁或者鹽基度50%~75%的聚合氯化鋁,所述的有機(jī)助凝劑包括陰離子型聚丙烯酰胺,其分子量為1000萬(wàn)~1500萬(wàn)。
步驟(6)所述的氣浮裝置為平流氣浮或者淺層氣浮,采用高溶氣率、低回流比溶氣氣浮工藝,為保證氣浮效果,氣浮池高度不小于1.8米,提溴后廢水在氣浮池的停留時(shí)間控制在15~20分鐘。
本發(fā)明的裝置,包括旋流分離器或澄清桶,稠厚分離系統(tǒng),粉碎/研磨裝置,旋流分離器,鹽泥儲(chǔ)罐,依次以管線連接,鹽泥儲(chǔ)罐通過(guò)加藥管線連接至氣浮混槽,氣浮混槽設(shè)有提溴后廢水入口和溶氣水入口,氣浮混槽通過(guò)氣浮池進(jìn)水管線連接至氣浮池,管線上依次間隔設(shè)置混/絮凝劑入口、助凝劑入口和溶氣水入口,氣浮池設(shè)置氣浮產(chǎn)水管線和浮渣出口,前述的旋流分離器或澄清桶,設(shè)有廢鹽泥入口和泥沙排放口,稠厚分離系統(tǒng)還設(shè)置有濾清液管線連接到溶氣裝置,氣浮產(chǎn)水管線上設(shè)置支線作為回流管線連接到溶氣裝置,溶氣裝置后設(shè)置溶氣水管線,分別連接至氣浮混槽的溶氣水入口和氣浮池進(jìn)水管線的溶氣水入口。
優(yōu)選的,所述的氣浮池進(jìn)水管線的最小長(zhǎng)度滿足從加入混/絮凝劑開始提溴后廢水在管線中的停留時(shí)間50~70s,混/絮凝劑加入口與助凝劑加入口之間的距離滿足混/絮凝劑加入后反應(yīng)時(shí)間40~60s。
優(yōu)選的,所述的稠厚分離系統(tǒng)包括鹽泥漿料槽與陶瓷膜或者有機(jī)膜或者板框壓濾機(jī)一種或幾種的組合,陶瓷膜或者有機(jī)膜的過(guò)濾精度為20~100nm。
優(yōu)選的,所述的稠厚分離系統(tǒng)采用鹽泥漿料槽和外壓式陶瓷膜的組合,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,并連接到負(fù)壓系統(tǒng)。
優(yōu)選的,所述的稠厚分離系統(tǒng)采用鹽泥漿料槽、外壓式陶瓷膜和壓濾機(jī)的組合,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,并連接到負(fù)壓系統(tǒng),鹽泥漿料槽稠厚側(cè)設(shè)置管線連接至壓濾機(jī),壓濾機(jī)設(shè)置清液回流管線連接至鹽泥漿料槽入口。
優(yōu)選的,所述的稠厚分離系統(tǒng)采用鹽泥漿料槽、壓濾機(jī)和陶瓷膜或者有機(jī)膜的組合,鹽泥漿料槽通過(guò)管線連接至壓濾機(jī),壓濾機(jī)通過(guò)濾清液管線連接至陶瓷膜或者有機(jī)膜,再通過(guò)濃水回流管線連接至鹽泥漿料槽。
優(yōu)選的,所述的粉碎/研磨裝置包括濕式球磨機(jī)或者液體粉碎機(jī)。
優(yōu)選的,所述的氣浮池高度不小于1.8米。
通過(guò)以上步驟處理后,提溴后廢水pH值大于6,濁度降至2NTU以下,可以直接應(yīng)用于下游工藝,也達(dá)到環(huán)保排放的酸堿度和濁度要求。
氯化鈉鹽水精制過(guò)程中產(chǎn)生的廢鹽泥和提溴后酸性廢水的成分相近(見(jiàn)表2),調(diào)節(jié)提溴后廢水酸性的過(guò)程,不會(huì)帶入其它成分造成提溴后廢水的二次污染,是中和提溴后廢水的良好原料。中和提溴后廢水過(guò)程中,廢鹽泥帶入的固體懸浮物可以和提溴后廢水中原有的其它懸浮物在氣浮降濁過(guò)程中一并除去,不會(huì)影響后續(xù)使用。通過(guò)此方法可以達(dá)到以廢治廢的良好效果。
表2干基鹽泥的pH值和典型組成
廢鹽泥中的固相物質(zhì)主要是CaCO 3、Ca(OH) 2和Mg(OH) 2等物質(zhì),懸浮性較強(qiáng),處理提溴后廢水時(shí)會(huì)帶來(lái)濁度上升。采用自然沉淀法降低濁度,需要較大沉降空間、耗時(shí)長(zhǎng),且易滋生微生物,溶氣氣浮對(duì)CaCO 3、Ca(OH) 2和Mg(OH) 2等物質(zhì)的浮出效果較好,可以高效、快速地去除水體(包括提溴后廢水)中原有和新帶入的各種懸浮物,有效降低濁度。
為了提高廢鹽泥中和提溴后廢水的反應(yīng)效果,本發(fā)明通過(guò)對(duì)廢鹽泥精細(xì)預(yù)制,制備了穩(wěn)定的超細(xì)鹽泥漿料,使反應(yīng)速度大大加快,同時(shí)減少了其它雜質(zhì)的帶入。
為了達(dá)到良好的混凝效果,本發(fā)明采用快速混/絮凝技術(shù),在氣浮裝置的氣浮混槽進(jìn)行初步中和反應(yīng),然后在氣浮池進(jìn)水管線中完成混/絮凝反應(yīng),混槽中未完成反應(yīng)的懸浮物也參與混/絮凝過(guò)程,提溴廢水pH的調(diào)節(jié)可以在氣浮池中繼續(xù)完成,與現(xiàn)有二次混凝工藝相比,效率大大提升。
本發(fā)明的氣浮過(guò)程采用高溶氣效率、低回流比溶氣氣浮工藝,對(duì)提溴后廢水可以實(shí)現(xiàn)良好的降濁效果。采用廢鹽泥濾清液和氣浮產(chǎn)水制取溶氣水可以實(shí)現(xiàn)良好的溶氣效果,微氣泡聚并和破碎的時(shí)間延長(zhǎng),微氣泡尺寸發(fā)生改變幾率減小,氣浮浮選效果更好,產(chǎn)水品質(zhì)提升。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)廢鹽泥的精細(xì)預(yù)制,特別是結(jié)合溶氣氣浮的工藝特點(diǎn),對(duì)鹽泥不同形態(tài)的成分區(qū)別利用,提高了鹽泥的利用效率,同時(shí)賦予溶氣氣浮在提溴后廢水處理中新的功能,充分發(fā)揮了溶氣氣浮在處理提溴后廢水中的技術(shù)優(yōu)勢(shì),和現(xiàn)有技術(shù)相比,廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間大大縮短,裝置容積明顯減小,效率大大提高,技術(shù)參數(shù)的運(yùn)行調(diào)試周期縮短,系統(tǒng)穩(wěn)定性大大增加,凈化后的提溴后酸性廢水品質(zhì)提高,酸腐蝕性顯著降低,不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成酸性污染,實(shí)現(xiàn)了以廢制廢,處理成本低廉,是一種簡(jiǎn)潔、高效、低成本的提溴后廢水處理方法。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
圖1是為本發(fā)明工藝流程圖;
圖2是為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例中,用廢鹽泥調(diào)節(jié)反滲透膜法海水淡化的濃海水提溴后廢水的酸性(pH值為2~3),并降低其濁度。廢鹽泥來(lái)自純堿生產(chǎn)鹽水精制工序,干基各組分含量:
參照附圖1,具體工藝過(guò)程如下:
(1)將廢鹽泥送至旋流分離器,分離粒度大于1mm,除去比重較大的泥沙,排砂量為廢鹽泥總體積的1%~2%,得到廢鹽泥漿液進(jìn)入稠厚分離系統(tǒng)的鹽泥漿料槽,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,通過(guò)負(fù)壓抽濾得到濾清液,過(guò)濾精度為80~100nm,濾清液濁度為0.8~1NTU,漿料槽中的廢鹽泥經(jīng)過(guò)陶瓷膜抽濾,漿料增稠到固含量(質(zhì)量比)43%~45%。
(2)步驟(1)的濾清液與溶氣系統(tǒng)進(jìn)水混合,送至氣浮裝置的溶氣系統(tǒng)制取溶氣水;具體為:溶氣系統(tǒng)進(jìn)水為以下步驟(6)回流的氣浮產(chǎn)水,回流的氣浮產(chǎn)水量為產(chǎn)水體積總量的10%~12%,濾清液的用量是回流的氣浮產(chǎn)水體積用量的1%~2%,以上進(jìn)水加壓進(jìn)入氣浮裝置的溶氣系統(tǒng),同時(shí)將空氣加壓至0.4MPa以上也進(jìn)入溶氣系統(tǒng),空氣在溶氣水中的溶氣量為210g/m 3,溶氣效率達(dá)到90%;
(3)在步驟(1)得到的固含量(質(zhì)量比)43%~45%的鹽泥漿料中加入80~160ppm聚丙烯酸鈉(分子量4000~5000),送至濕式球磨機(jī)使鹽泥漿料中90%固體顆粒粒度降到80μm以下,出料再次經(jīng)過(guò)旋流分離,分離粒度大于80μm,上層漿料即為超細(xì)鹽泥漿料,送入鹽泥儲(chǔ)罐,底層漿料返回濕式球磨機(jī)再次處理;
(4)將提溴后的酸性廢水送入氣浮裝置中的氣浮混槽,將步驟(3)得到的超細(xì)鹽泥漿料通過(guò)計(jì)量泵加入到氣浮混槽中與提溴后酸性廢水混合反應(yīng),加入量為每立方提溴后酸性廢水加入0.6~0.7kg;同時(shí)通過(guò)布水管道由氣浮混槽的下端加入溶氣水,超細(xì)鹽泥漿料與提溴后酸性廢水在氣浮混槽中混合、反應(yīng),停留時(shí)間1~3分鐘,提溴后廢水pH值由2~3提高到4.0~4.5;
(5)將步驟(4)得到的pH值4.0~4.5的提溴后廢水由氣浮進(jìn)水泵通過(guò)氣浮池進(jìn)水管線送入氣浮池,在氣浮池進(jìn)水管線上先加入15~20ppm聚合氯化鋁(鹽基度65%~75%),與提溴后廢水在管線中反應(yīng)30~40秒后,加入1~1.5ppm聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺的分子量為1000萬(wàn),進(jìn)行混/絮凝反應(yīng),然后再加入溶氣水;設(shè)置氣浮池進(jìn)水管線的最小長(zhǎng)度滿足從加入混/絮凝劑開始提溴后廢水在管線中的停留時(shí)間50~70s;
(6)步驟(5)處理后的提溴后廢水經(jīng)過(guò)氣浮池進(jìn)水管線進(jìn)入氣浮裝置布水系統(tǒng),均勻進(jìn)入氣浮池,氣浮池高度1.8米,在氣浮池中停留15~20分鐘,進(jìn)一步反應(yīng)并浮出其中的懸浮物,降低廢水的濁度,提高pH值,得到凈化后的近中性提溴后廢水氣浮產(chǎn)水。氣浮裝置為溶氣氣浮,由溶氣系統(tǒng)、氣浮混槽、氣浮池、布水系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)和產(chǎn)水槽等組成,不同組件之間通過(guò)管線連接(下同)。
通過(guò)以上步驟,提溴后廢水的pH值提高到6以上,水體濁度小于2NTU。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中,用廢鹽泥調(diào)節(jié)地下鹵水提溴后的酸性廢水(pH值為2~3),并降低其濁度。廢鹽泥由氯堿生產(chǎn)鹽水精制工序取得,干基各組分含量:
參照附圖1,具體工藝過(guò)程如下:
(1) 將廢鹽泥送至旋流分離器,分離粒度大于1mm,除去比重較大的泥沙,排砂量為廢鹽泥總體積的1%~2%,得到廢鹽泥漿液進(jìn)入稠厚分離系統(tǒng)的鹽泥漿料槽,廢鹽泥漿料用泵加壓送入壓濾機(jī)壓濾得到固含量(質(zhì)量比)50%~55%增稠鹽泥漿料,壓濾機(jī)濾清液經(jīng)過(guò)內(nèi)壓管式聚醚醚酮有機(jī)超濾膜過(guò)濾得到澄清的濾清液,過(guò)濾濃水回到壓濾機(jī)之前的鹽泥漿料槽繼續(xù)壓濾;有機(jī)膜的過(guò)濾精度為20~30nm,過(guò)濾得到的濾清液濁度0.3~0.5NTU;
(2) 步驟(1)的濾清液與溶氣系統(tǒng)進(jìn)水混合,送至氣浮裝置的溶氣系統(tǒng)制取溶氣水;具體為:溶氣系統(tǒng)進(jìn)水為以下步驟(6)回流的氣浮產(chǎn)水,回流的氣浮產(chǎn)水量為產(chǎn)水體積總量的18%~20%,濾清液的用量是回流的氣浮產(chǎn)水體積用量的5%~7%,以上進(jìn)水加壓進(jìn)入氣浮裝置的溶氣系統(tǒng),同時(shí)將空氣加壓至0.6MPa以上也進(jìn)入溶氣系統(tǒng),空氣在溶氣水中的溶氣量為320g/m 3,溶氣效率達(dá)到92%;
(3) 在步驟(1)得到的固含量(質(zhì)量比)50%~55%的鹽泥漿料中加入30~80ppm陰離子型聚丙烯酰胺(分子量700萬(wàn)~900萬(wàn)),送至液體粉碎機(jī)使鹽泥漿料中90%固體顆粒粒度降到50μm以下,出料再次經(jīng)過(guò)旋流分離,分離粒度大于50μm,上層漿料即為超細(xì)鹽泥漿料,送入鹽泥儲(chǔ)罐,底層漿料返回液體粉碎機(jī)再次處理;
(4) 將提溴后的酸性廢水送入氣浮裝置中的氣浮混槽,將步驟(3)得到的超細(xì)鹽泥漿料通過(guò)計(jì)量泵加入到氣浮混槽中與提溴后酸性廢水混合反應(yīng),加入量為每立方提溴后酸性廢水加入1.1~1.3kg,同時(shí)按照11%~14%的流量比例通過(guò)布水管道由氣浮混槽的底部加入來(lái)自步驟(2)的溶氣水,超細(xì)鹽泥漿料與提溴后酸性廢水在氣浮混槽(高位槽)中混合、反應(yīng),停留時(shí)間1~3分鐘,提溴后廢水pH值由2~3提高到4.5~5.0;
(5) 將步驟(4)得到的pH值4.5~5.0的提溴后廢水由氣浮混槽(高位槽)通過(guò)氣浮池進(jìn)水管線自流進(jìn)入氣浮池,在氣浮池進(jìn)水管線上先加入25~30ppm聚合氯化鋁(鹽基度50%~55%),與提溴后廢水在管線中反應(yīng)40~50秒后,加入1~1.3ppm聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺的分子量為1500萬(wàn),進(jìn)行混/絮凝反應(yīng),然后再加入溶氣水;設(shè)置氣浮池進(jìn)水管線的最小長(zhǎng)度滿足從加入混/絮凝劑開始提溴后廢水在管線中的停留時(shí)間50~70s;
(6) 步驟(5)處理后的提溴后廢水經(jīng)過(guò)氣浮池進(jìn)水管線進(jìn)入氣浮裝置布水系統(tǒng),均勻進(jìn)入氣浮池,氣浮池高度2.5米,在氣浮池中停留15~20分鐘,進(jìn)一步反應(yīng)并浮出其中的懸浮物,降低廢水的濁度,提高pH值,得到凈化后的近中性提溴后廢水氣浮產(chǎn)水。
通過(guò)以上步驟,提溴后廢水的pH值提高到6以上,水體濁度小于1.5NTU。
實(shí)施例3
本實(shí)施例中,用廢鹽泥調(diào)節(jié)反滲透膜法海水淡化的濃海水提溴后的廢水(pH值為2~3),并降低其濁度。采用的廢鹽泥由MVR制取NaCl鹽水精制工序取得,干基各組分含量:
參照附圖1,具體工藝過(guò)程如下:
(1) 將廢鹽泥送至澄清桶,從澄清桶下端排沙口排出比重較大的泥沙,排砂量為廢鹽泥總體積的3%~5%,得到廢鹽泥漿液進(jìn)入稠厚分離系統(tǒng)的鹽泥漿料槽,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,通過(guò)負(fù)壓抽濾得到濾清液,過(guò)濾精度為50~80nm,濾清液濁度為0.5~0.8NTU,通過(guò)抽濾使鹽泥漿料槽中的漿料增稠到固含量(質(zhì)量比)大于43%,然后把增稠鹽泥漿料用泵送入壓濾機(jī)進(jìn)一步壓濾,提高固含量(質(zhì)量比)到50%~55%,壓濾機(jī)濾清液返回鹽泥漿料槽;
(2) 步驟(1)的濾清液與溶氣系統(tǒng)進(jìn)水混合,送至氣浮裝置的溶氣系統(tǒng)制取溶氣水;具體為:溶氣系統(tǒng)進(jìn)水為以下步驟(6)回流的氣浮產(chǎn)水,回流的氣浮產(chǎn)水量為產(chǎn)水體積總量的14%~16%,濾清液的用量是回流的氣浮產(chǎn)水體積用量的3%~5%,以上進(jìn)水加壓進(jìn)入氣浮裝置的溶氣系統(tǒng),同時(shí)將空氣加壓至0.8MPa以上也進(jìn)入溶氣系統(tǒng),空氣在溶氣水中的溶氣量為380g/m 3,溶氣效率達(dá)到~95%;
(3) 在步驟(1)得到的固含量(質(zhì)量比)50%~55%的鹽泥漿料中加入質(zhì)量比140~200ppm的聚丙烯酸鈉(分子量2000~4000),送至濕式球磨機(jī)使鹽泥漿料中90%固體顆粒粒度降到70μm以下,出料再次經(jīng)過(guò)旋流分離,分離粒度大于70μm,上層漿料即為超細(xì)鹽泥漿料,送入鹽泥儲(chǔ)罐,底層漿料返回濕式球磨機(jī)再次處理;
(4) 將提溴后的酸性廢水送入氣浮裝置中的氣浮混槽,將步驟(3)得到的超細(xì)鹽泥漿料通過(guò)計(jì)量泵加入到氣浮混槽中與提溴后酸性廢水混合反應(yīng),加入量為每立方提溴后酸性廢水加入0.8~1.1kg;同時(shí)按照5~8%的流量比例通過(guò)布水管道由氣浮混槽的底部加入來(lái)自步驟(2)的溶氣水,超細(xì)鹽泥漿料與提溴后酸性廢水在氣浮混槽中混合、反應(yīng),停留時(shí)間1~3分鐘,提溴后廢水pH值由2~3提高到4.0~5.0;
(5) 將步驟(4)得到的pH值4.0~5.0的提溴后廢水由氣浮進(jìn)水泵通過(guò)氣浮池進(jìn)水管線送入氣浮池,在氣浮池進(jìn)水管線上先加入35~55ppm聚合硫酸鋁(鹽基度55%~65%),與提溴后廢水在管線中反應(yīng)45~55秒后,加入1~1.5ppm聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺的分子量為1200萬(wàn),進(jìn)行混/絮凝反應(yīng),然后再加入溶氣水;設(shè)置氣浮池進(jìn)水管線的最小長(zhǎng)度滿足從加入混/絮凝劑開始提溴后廢水在管線中的停留時(shí)間50~70s;
(6) 步驟(5)處理后的提溴后廢水經(jīng)過(guò)氣浮池進(jìn)水管線進(jìn)入氣浮裝置布水系統(tǒng),均勻進(jìn)入氣浮池,氣浮池高度2.8米,在氣浮池中停留15~20分鐘,進(jìn)一步反應(yīng)并浮出其中的懸浮物,降低廢水的濁度,提高pH值,得到凈化后的近中性提溴后廢水氣浮產(chǎn)水。
通過(guò)以上步驟,提溴后廢水的pH值大于提高到6以上,水體濁度小于2NTU。
實(shí)施例4
參照附圖2,該利用廢鹽泥處理提溴后酸性廢水的裝置,包括旋流分離器或澄清桶1,稠厚分離系統(tǒng)2,粉碎/研磨裝置3,旋流分離器4,鹽泥儲(chǔ)罐5,氣浮混槽6,氣浮池進(jìn)水管線7,氣浮池8,溶氣裝置9,混/絮凝劑加入口10,助凝劑加入口11,氣浮產(chǎn)水管線12,氣浮產(chǎn)水回流管線13,濾清液管線14。
旋流分離器或澄清桶1,稠厚分離系統(tǒng)2,粉碎/研磨裝置3,旋流分離器4,鹽泥儲(chǔ)罐5,依次以管線連接,鹽泥儲(chǔ)罐5通過(guò)加藥管線連接至氣浮混槽6,氣浮混槽6通過(guò)氣浮池進(jìn)水管線7連接至氣浮池8,氣浮池進(jìn)水管線7上依次間隔設(shè)置混/絮凝劑加入口10、助凝劑加入口11和溶氣水加入口,氣浮池8設(shè)置氣浮產(chǎn)水管線12和浮渣出口,稠厚分離系統(tǒng)還設(shè)置有濾清液管線14連接到溶氣裝置9,氣浮產(chǎn)水管線12上設(shè)置支線作為回流管線13連接到溶氣裝置,溶氣裝置后設(shè)置溶氣水管線,分別連接至氣浮混槽的溶氣水入口和氣浮池進(jìn)水管線的溶氣水入口。
以上管線根據(jù)工藝要求設(shè)置必要的儀表、閥門、泵等常規(guī)儀器設(shè)備。
本實(shí)施例中,氣浮池進(jìn)水管線7的最小長(zhǎng)度滿足從加入混/絮凝劑開始提溴后廢水在管線中的停留時(shí)間50~70s,混/絮凝劑加入口10與助凝劑加入口11之間的距離滿足混/絮凝劑加入后反應(yīng)時(shí)間40~60s。粉碎/研磨裝置3包括濕式球磨機(jī)或者液體粉碎機(jī)。氣浮裝置為平流氣浮或者淺層氣浮,采用高溶氣率、低回流比溶氣氣浮工藝,氣浮池8高度不小于1.8米。稠厚分離系統(tǒng)2包括鹽泥漿料槽與陶瓷膜或者有機(jī)膜或者板框壓濾機(jī)一種或幾種的組合,陶瓷膜或者有機(jī)膜的過(guò)濾精度為20~100nm。可以從下述的幾種組合方式中選用一種:
稠厚分離系統(tǒng)2采用鹽泥漿料槽和外壓式陶瓷膜的組合,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,并連接到負(fù)壓系統(tǒng)。
稠厚分離系統(tǒng)2采用鹽泥漿料槽、外壓式陶瓷膜和壓濾機(jī)的組合,將外壓式陶瓷膜放置于鹽泥漿料槽中,并連接到負(fù)壓系統(tǒng),鹽泥漿料槽稠厚側(cè)設(shè)置管線連接至壓濾機(jī),壓濾機(jī)設(shè)置清液回流管線連接至鹽泥漿料槽入口。
稠厚分離系統(tǒng)2采用鹽泥漿料槽、壓濾機(jī)和陶瓷膜或者有機(jī)膜的組合,鹽泥漿料槽通過(guò)管線連接至壓濾機(jī),壓濾機(jī)通過(guò)濾清液管線連接至陶瓷膜或者有機(jī)膜,再通過(guò)濃水回流管線連接至鹽泥漿料槽。
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