后处理外排水氯根治理方法

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【摘 要】本文针对钛后处理生产工艺外排水氯根的来源,着重分析原因并从末端及源头提出了多项治理方案.目的是解决外排水氯根超标问题,防止发生环保事故.

【关 键 词 】氯根;外排水;源头治理;末端治理

一、前言

氯离子是水中最常见的阴离子,是引起水质腐蚀性的催化剂.它很容易被金属表面的氧化膜吸附,这时膜中的氧离子被氯根所替代,因而形成可溶性的氯化物,使氧化膜遭到破坏,加快金属表面的腐蚀速度.高氯根水对金属,特别是不锈钢材料,具有强烈的腐蚀作用.高氯根水同时也不适宜于作为引用水、农作物灌溉水、工业用水等.因此国家对排放水中的氯根有特殊的要求,一般要小于400ppm;若进入处理池,要求要小于1000ppm.

钛后处理工序外排水氯根也较高,因此如何降低外排水中氯根含量,或如何处理高氯根水,如何解决高氯根废水排放问题是分析研究的重点.

二、氯根来源分析

后处理高氯根水中氯根主要来自于二氧化钛半成品中的氯根,一方面是由四氯化钛氧化反应过程中根据工艺需要加入的岩盐引入的;另一方面,产生的尾气中氯气有部分夹杂在二氧化钛半成品中,少量四氯化钛未反应完全产生的氯氧化物也会产生氯根.经过检测,岩盐带入的氯根约占总量的60%,二氧化钛夹带的氯根约占总量的40%,

三、氯根治理方案

治理高氯根废水时,第一种是末端治理,在后处理工序采取措施,提高高氯根废水中的氯根含量,降低高氯根废水的产生量,收集高氯根废水对其进行综合处理;另一种是从源头治理,采用“釜底抽薪”的方法降低二氧化钛半成品中的氯根含量,从而降低后处理外排水中的氯根含量.

(一)末端治理方案

1.将分散后的浆料进行过滤,分离出高氯根母液

将后处理分散后的浆料进行过滤处理,分离出一部分高氯根母液;过滤出的滤饼再打浆,然后经过砂磨、分级、包膜工序.分离母液后,可使系统中的氯根含量降低60%.

此方案在后处理分散处过滤,可降低后续系统中的氯根含量,使最终外排水氯根浓度降低到1000ppm以下,能够满足排放要求.

2.改变过滤洗涤工艺,降低外排水氯根含量

用第一台真空转鼓过滤机过滤处理,不进行洗涤,滤液作为母液另行处理;经过再打浆后在用第二台真空转鼓过滤机洗涤过滤,所得滤液氯根浓度低于1000ppm,可直接排放.

在末端治理方案中,后处理系统中的氯根总量并未减少,只是通过工艺的改变得到少量富集了氯根的母液,剩下的氯根虽进入大量水中但是浓度较低,可以直接外排.末端治理方案需要将少量高氯根母液另行处理.

(二)源头治理方案

1.改进控制工艺,降低岩盐加入量

四氯化钛氧化反应过程中,装置使用岩盐冲刷器壁除疤来提高换热效率,以满足工艺要求.因此,通过优化工艺参数,减少岩盐加入量或用其它物质代替岩盐的作用.

(1)提高袋滤器入口物料温度,降低岩盐加入量

提高袋滤器入口物料温度可相应降低岩盐加入量,使岩盐带入浆料中的氯根含量降低,袋滤器入口物料温度每升高5℃,对应岩盐加入量可降低16%.可使废水中氯根含量降低30ppm.

(2)用其它物质代替岩盐作为导管冲刷介质

选用不含氯根的物质来代替岩盐作为除疤介质,可以从根本上杜绝氯根.参考专利技术,岩盐替代物有烧结或压制的二氧化钛颗粒及金刚砂等物质.这种技术还需要进一步研究论证.

2.提高脱氯效果,减少二氧化钛半成品中夹带的氯气量

保持袋滤器底部有合适的料位,用物料封堵尾气中的氯气,防止氯气进入打浆系统;或者选择脱氯设备,减少二氧化钛夹杂的氯气量.

四、结论

通过分析讨论后处理外排水氯根治理方法,既有源头治理方案又有末端治理方案,目前末端治理方案已经在实际生产中应用,减少外排水氯根取得了明显的效果.但源头治理才是解决问题的根本之道,所以要加快源头工艺技术创新改造,尽早将源头治理方案应用于生产实践.

【参考文献】

[1]邓杰[吴立峰]钛应用手册[M].北京:化学工业出版社,2005.


[2]Alan Roger Eaton, Rajeev Lochan Gorowara, et al. Process for producing titanium dioxide particles hing reduced chlorides: US,8114377B2[P].2012.2.14

[3]陈朝华,刘长河.钛生产及应用技术[M].北京:化学工业出版社,2005.

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